Устройство для защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от неполнофазного режима питания и обратного чередования фаз питающей сети

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ НЕПОЛНОФАЗНОГО РЕЖИМА ПИТАНИЯ И ОБРАТНОГО ЧЕРЕДОВАНИЯ ФАЗ ПИТАЮЩЕЙ СЕТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Гурин Владимир Владимирович Лавцевич Елена Викторовна Равинский Павел Александрович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Устройство для защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от неполнофазного режима питания и обратного чередования фаз питающей сети, содержащее включаемый в питающую сеть выпрямитель, соединенный выходом с исполнительным органом,выходной контакт которого включен в цепь электромагнитного пускателя для коммутации защищаемого электродвигателя, а также фильтр напряжения обратной последовательности, соединяемый входами с фазами питающей сети, а выходами - с включенными параллельно и встречно первой и второй цепями, каждая из которых содержит последовательно 13617 1 2010.10.30 включенные диод, динистор, светодиод и оптрон, при этом выходные элементы указанных оптронов включены параллельно друг другу в цепь исполнительного органа, а импульсное отпирающее напряжение динистора второй цепи в 2-3 раза превышает импульсное отпирающее напряжение динистора первой цепи. Изобретение относится к области электротехники, а именно к средствам для защиты электродвигателей от аварийных режимов работы, и может быть использовано, например,в сельском хозяйстве. Известно устройство для защиты трехфазного электродвигателя от изменения чередования и обрыва фаз, содержащее фильтр напряжения обратной последовательности, пороговый элемент и блок питания с элементом задержки на его входе 1. Недостаток известного устройства в том, что оно не имеет различий в сигнализации аварийных режимов изменения чередования и обрыва фаз, что не удобно при эксплуатации. Наиболее близким к предлагаемому является устройство защиты трехфазного электродвигателя от анормального режима, содержащее выпрямитель, исполнительный орган,фильтр напряжения обратной последовательности, входы которого присоединены к фазам питающей сети, а на выходе включена цепочка из последовательно включенного первого диода, первого динистора и входного элемента первого оптрона, выходной элемент которого включен в цепь исполнительного органа, контакт которого включен в цепь электромагнитного контактора, коммутирующего защищаемый электродвигатель 2. Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не имеет различий в сигнализации аварийных режимов изменения чередования фаз и обрыва фаз, что не удобно при эксплуатации. Задача изобретения - расширить функциональные возможности устройства путем различия сигнализации аварийных режимов неполнофазного питания и обратного чередования фаз. Поставленная задача достигается тем, что устройство, содержащее включаемый в питающую сеть выпрямитель, соединенный выходом с исполнительным органом, выходной контакт которого включен в цепь электромагнитного пускателя для коммутации защищаемого электродвигателя, а также фильтр напряжения обратной последовательности, соединяемый входами с фазами питающей сети, а выходами - с включенными параллельно и встречно первой и второй цепями, каждая из которых содержит последовательно включенные диод, динистор, светодиод и оптрон, при этом выходные элементы указанных оптронов включены параллельно друг другу в цепь исполнительного органа, а импульсное отпирающее напряжение динистора второй цепи в 2-3 раза превышает импульсное отпирающее напряжение динистора первой цепи. На фигуре представлена принципиальная электрическая схема устройства защиты. Устройство содержит трехфазный однополупериодный выпрямитель 1, включенный в питающую сеть и нагруженный на исполнительный орган 2 в виде полупроводникового нормально замкнутого реле, выходной замыкающий контакт 3 которого включен последовательно с катушкой электромагнитного пускателя 4, коммутирующего электродвигатель 5, фильтр обратной последовательности, входы которого подключены к фазам питающей сети, а на выходе включены две параллельные цепи. В первую цепь включены последовательно первый диод 7, первый динистор 8, первый светодиод 9, входной элемент первого оптрона 10, а во вторую цепь включены последовательно и встречно, относительно первой цепи, второй диод 11, второй динистор 12, второй светодиод 13 и входной элемент второго оптрона 14, причем второй динистор 12 имеет импульсное отпирающее напряжение в 23 раза больше, чем первый динистор 8, а выходные элементы первого 7 и второго 11 оптронов включены параллельно на вход исполнительного органа 2. 2 13617 1 2010.10.30 Устройство защиты работает следующим образом. При включении устройства защиты в сеть и при наличии всех фаз и нормального чередования фаз на выходе выпрямителя 1 появляется напряжение, срабатывает исполнительный орган 2 и его контакт 3 замыкается в цепи катушки 4. Такое включение обеспечивает самоконтроль выпрямителя и исполнительного органа и не позволяет включить электродвигатель при неполнофазном режиме в сети или при обратном чередовании фаз сети. При возникновении неполнофазного режима в электрической сети на выходе фильтра обратной последовательности возникает напряжение, амплитуда которого превышает импульсное отпирающее напряжение первого динистора 8, но меньше, чем импульсное отпирающее напряжение второго динистора 12, отчего динистор 8 откроется и по цепи 710 потечет импульсный ток. Загорится светодиод 9. Срабатывает первый оптрон 10, отчего исполнительный орган 2 отключается и его контакт 3 разрывает цепь катушки 4 электромагнитного контактора. Электродвигатель нельзя включить в электрическую сеть. Если же он был включенным в электрическую сеть, то отключится от сети. При возникновении обратного чередования фаз в питающей сети на выходе фильтра 6 обратной последовательности возникает напряжение, амплитуда которого примерно в 2 раза превышает значение напряжения, возникающее при неполнофазном режиме. Это значение напряжения превышает импульсное отпирающее напряжение первого и второго динисторов, вследствие чего динисторы 8 и 12 пробиваются и светятся светодиоды 9 и 13. Срабатывают оптроны 10 и 14, отчего отключается исполнительный орган 2. Электродвигатель нельзя включить в электрическую сеть. Таким образом, снабжение устройства защиты вторым диодом, первым и вторым светодиодами, вторым оптроном и вторым динистором, импульсное отпирающее напряжение которого в 23 раза больше импульсного отпирающего напряжения первого динистора,обеспечивает отключение электродвигателя от сети и различия в сигнализации аварийного неполнофазного режима свечением одного светодиода, а сигнализацию аварийного режима обратного чередования фаз свечением двух светодиодов. Это позволяет легко различать указанные аварийные режимы в условиях эксплуатации и уменьшает эксплутационные расходы, связанные с определением причины аварии,что обеспечивает в связи с этим положительный экономический эффект. Источники информации 1. А.с. СССР 1089690, МПК Н 02 Н 7/08 // БИ. -16. - 1984. 2. А.с. СССР 1127036 МПК Н 02 Н 7/08 // БИ. -44. - 1984. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3