SU1580479A1

SU1580479A1 - Device for protecting three-phase induction motor from break of phases

Info

Publication number: SU1580479A1
Application number: SU874343178A
Authority: SU
Inventors: Фома Николаевич Сихиди; Геннадий Иванович Поляков; Виктор Иванович Горбунов
Original assignee: Научно-Производственное Объединение "Нефтеавтоматика"
Priority date: 1987-10-20
Filing date: 1987-10-20
Publication date: 1990-07-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике, в частнрсти к релейной защите электродвигателей. Цель изобретени - упрощение устройства и повышение надежности. При обрыве фазы, например С, на выходы порогового элемента 7 устанавливаетс положительный уровень сигнала, а на выходе порогового элемента 8 формируютс положительные импульсы. На выходе блока 21 присутствует положительный уровень сигнала. По истечении задержки элемента 18 срабатывает реле 20 и отключает двигатель. При обрыве фазы А действие защиты аналогично защите при обрыве фазы С. При отрыве фазы В, в цепи которой нет датчика тока, два оставшихс тока в фазах А и С разворачиваютс на 180 эл.град. друг к другу. При этом на выходе пороговых элементов 7 и 8 формируютс парафазные импульсы, обеспечивающие работуэлементов задержки 18. На выходе блока 21 контрол состо ни двигател сохран етс положительный уровень сигнала, разрешающего работу элемента задержки 18, по истечении времени выдержки которого срабатывает реле 20 и отключает двигатель от сети. 1 ил.The invention relates to electrical engineering, in particular to relay protection of electric motors. The purpose of the invention is to simplify the device and increase reliability. In the event of a phase failure, for example C, a positive signal level is established at the outputs of the threshold element 7, and positive pulses are generated at the output of the threshold element 8. At the output of block 21 there is a positive signal level. After the delay of element 18 has expired, relay 20 is activated and switches off the engine. When phase A is broken, the protection action is similar to protection when phase C is broken. When phase B is broken, in which there is no current sensor, the two remaining currents in phases A and C are turned 180 degrees. to each other. In this case, paraphase pulses are generated at the output of the threshold elements 7 and 8, which provide the delay components 18. At the output of the engine condition control unit 21, the signal level is positive, allowing the delay element 18 to work, after which the relay 20 is activated and turns off the engine network. 1 il.

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам релейной защиты электродвигателей отThe invention relates to electrical engineering, in particular to devices for relay protection of electric motors from

Неполнофазного режима. 'Out of phase mode. ''

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение надежности»The aim of the invention is to simplify the device and increase reliability "

На чертеже приведена схема устройства»10 | Устройство содержит датчики 1 и 2 ^ока, состоящие из трансформаторов 3 и 4 тока, первичные обмотки котоj ' .The drawing shows a diagram of the device »10 | The device contains sensors 1 and 2 ^ ok, consisting of current transformers 3 and 4, the primary windings of which are j '.

рых включены в фазные провода, а вторичные нагружены на резисторы 5 и 6,>5ryh are included in the phase wires, and the secondary ones are loaded on resistors 5 and 6,> 5

Выходы датчиков тока соединены соответственно с пороговыми элементами 7,8. Каждый из этих элементов состоит из входных резисторов 9 и 10, Диодов 11 и 12 и операционных уси- 20 Дителей 13 и 14. Выходы их соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ 15, а его выход - с входом RC-цепи 16,17. Выход ее соединен с установочным входом элемента 18 задержки, выполненнот 25 Го на счетчике, импульсов, выход которого через усилитель 19 мощности соединен С входом выходного реле 20.The outputs of the current sensors are connected respectively with threshold elements 7.8. Each of these elements consists of input resistors 9 and 10, diodes 11 and 12, and operational amplifiers 20 of drivers 13 and 14. Their outputs are connected to the inputs of the OR-NOT 15 element, and its output is connected to the input of the RC circuit 16.17. Its output is connected to the installation input of the delay element 18, made 25 Go on the pulse counter, the output of which through the power amplifier 19 is connected to the input of the output relay 20.

Блок 21 контроля состояния двигателя состоит из элемента И-НЕ 22, зарядно- 30 Го 23 и разрядного 24 резисторов, разделительного диода 25 и конденсатора 26».При этом входы элемента 22 Являются управляющими, выход элемента 22 соединен с одними выводами за- 35 рядного и разрядного резисторов, другой вывод зарядного резистора через разделительный диод соединен с другим выходом разрядного резистора и одной обкладкой конденсатора. Дру- 40 гая обкладка конденсатора соединена с общим проводом, общая точка катода диода, разрядного резистора и конденсатора является выходом блока •контроля состояния двигателя, кото- 45 рый соединен с управляющим входом элемента 18 задержки, счетный вход которого соединен с выходом генератора 27 импульсов. Контактор 28 одним выводом соединен с фазой С, а фаза А через кнопку 29 Стоп, кнопку 30 Пуск и контакт 31 реле 20 подключена к другому выводу контактора 28, замыкающий контакт 32 которого подсоединен параллельно кнопке 30. Контакты 33 контактора 28 включены в цепь двигателя 34. Источник 35 смещения через резистор 36 подключен к пороговым элементам 7 и 8.The engine condition monitoring unit 21 consists of an AND-NOT element 22, a charging 30 Go 23 and a 24-bit resistor, an isolation diode 25 and a 26 ”capacitor. In this case, the inputs of the element 22 are control, the output of the element 22 is connected to one terminal of the 35 and discharge resistors, the other terminal of the charging resistor through an isolation diode is connected to another output of the discharge resistor and one capacitor plate. Another capacitor plate is connected to a common wire, the common point of the cathode of the diode, discharge resistor and capacitor is the output of the motor • state monitoring unit, which is connected to the control input of the delay element 18, the counting input of which is connected to the output of the 27 pulse generator. Contactor 28 is connected to phase C by one terminal, and phase A is connected via stop button 29, start button 30, and terminal 31 of relay 20 is connected to another terminal of contactor 28, which makes 32 contact connected in parallel with button 30. Contacts 33 of contactor 28 are connected to the motor circuit 34 The bias source 35 through the resistor 36 is connected to the threshold elements 7 and 8.

В нормальном режиме работы электродвигателя с выхода операционных усилителей 13 и 14 формируются положительные импульсы длительностью 180 эл. град, и сдвинуты относительно друг друга на 120 эл. град. С выхода элемента ИЛИ-НЕ 15 в промежутки времени длительностью 60 эл. град, соответствующих совпадению положительных полупериодов напряжения фаз А и С питающей сети, формируются положительные импульсы, устанавливающие счетчик 18 импульсов в нулевое состояние» На выходе счетчика 18 импульсов сохраняется нулевой уровень сигнала и реле 20 обесточено» Блок 21 контроля состояния электродвигателя предназначен для исключения срабатывания защиты - работы счетчика 18 импульсов при отключенном электродвигателе.In the normal mode of operation of the electric motor from the output of the operational amplifiers 13 and 14, positive pulses of 180 el duration are formed. hail, and shifted relative to each other by 120 el. hail. With the output of the element OR NOT 15 at intervals of 60 e. grad, corresponding to the coincidence of the positive half-periods of the voltage phases A and C of the supply network, positive impulses are formed, which set the counter 18 pulses to zero "At the output of the counter 18 pulses, the signal level is zero and the relay 20 is de-energized" Unit 21 for monitoring the state of the motor is designed to exclude protection - operation of the counter 18 pulses when the motor is off.

При включенном электродвигателе с выхода элемента И-НЕ 22 в промежутки времени длительностью 60 эл. град, соответствукицие совпадению отрицательных полупериодов напряжения фаз А и С питающей сети, формируются импульсы нулевого уровня.When the electric motor is turned on, the output of the AND-NOT 22 element is at intervals of 60 e. hail, corresponding to the coincidence of negative half-periods of the voltage of phases A and C of the supply network, zero-level pulses are formed.

При положительном уровне, сигнала на выходе элемента И-НЕ 22 конденса-. тор 26 заряжается через резистор 23 и диод 25 до уровня логической единицы и сохраняет его при нулевом уровне сигнала за счет большой постоянной времени разряда, определяемой величиной резистора 24.With a positive level, the signal at the output of the AND-NOT 22 condensation element. the torus 26 is charged through the resistor 23 and the diode 25 to the level of a logical unit and stores it at a zero signal level due to the large discharge time constant determined by the value of the resistor 24.

При отключенном электродвигателе на выходе операционных усилителей 13 и 14 устанавливается положительный уровень сигнала, на выходах элементов ИЛИ-НЕ 15 и И-НЕ 22 устанавливаются нулевые уровни сигналов и конденсатор 26 разряжается до нулевого уровня. Таким образом на управляющем входе счетчика 18 устанавливается нулевой уровень сигнала, запрещающий его работу.When the motor is turned off, a positive signal level is established at the output of the operational amplifiers 13 and 14, zero signal levels are set at the outputs of the OR-NOT 15 and NAND-22 elements, and the capacitor 26 is discharged to a zero level. Thus, at the control input of the counter 18, a signal level is set to zero, which prohibits its operation.

При обрыве фазы, например С, на выходе операционного усилителя 13 устанавливается положительный уро-, вень сигнала, а на выходе операционного усилителя 14 формируются положительные импульсы. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 15 устанавливается нулевой уровень сигнала, а на выходе блока 21 контроля состояния электродвигателя сохраняется положительный уровень сигнала и счетчик 18 начи1580479 нает считать импульсы, поступающие с выхода генератора 27 импульсов. По истечении времени задержки, устанавливаемой коэффициентом пересчета счетчика 18, на его выходе форми- руется импульс.When the phase is broken, for example, C, a positive signal level is established at the output of the operational amplifier 13, and positive pulses are formed at the output of the operational amplifier 14. At the output of the OR-NOT 15 element, a zero signal level is set, and at the output of the motor condition monitoring unit 21, a positive signal level is saved and the counter 18 starts 1580479 to count the pulses coming from the output of the 27 pulse generator. After the delay time, set by the conversion factor of the counter 18, an impulse is formed at its output.

При этом реле 20 срабатывает и своим контактом 31 разрывает цепь контактора 28, который своими контак- эд тами 33 разрывает цепи питания электродвигателя. При обрыве фазы А действие защиты аналогично действию при обрыве фазы С„ При обрыве фазы В, в цепи которой отсутствует трансфор- и матор тока, два оставшихся тока в фазах А и С разворачиваются на 180 эл. град друг к другу. Соответственно разворачиваются и напряжения вторичных обмоток трансформато- 20 ров 3 и 4 тока, выделяемые на резисторах 5 и 6. При этом на выходе операционных усилителей 13 и 14 формируются парафазные импульсы, обеспечивающие на выходе элемента ИЛИ-НЕ 15 25 нулевой уровень сигнала.In this case, the relay 20 is activated and by its contact 31 breaks the circuit of the contactor 28, which breaks the power supply circuits of the electric motor by its contacts 33. When phase A breaks, the protection action is similar to the action when phase C breaks. If phase B breaks, in the circuit of which there is no current transformer and current transformer, the two remaining currents in phases A and C turn around 180 el. hail to each other. Correspondingly, the voltages of the secondary windings of the transformers 20 and 3 and 4 of the current isolated on the resistors 5 and 6 are unfolded. At the same time, at the output of the operational amplifiers 13 and 14, paraphase pulses are formed that provide a zero signal level at the output of the OR-NOT 15 25 element.

На выходе блока 21 контроля состояния электродвигателя сохраняется положительный уровень сигнала и счетчик 18 начинает считать импульсы, 30 поступающие с выхода генератора 27 импульсов.At the output of the motor condition monitoring unit 21, a positive signal level is maintained and the counter 18 begins to count pulses 30 coming from the output of the pulse generator 27.

По истечении времени задержки срабатывает реле 20, которое своим контактом 31 разрывает'цепь контактора 28„After the expiration of the delay time, the relay 20 is activated, which breaks through its contact 31 'contactor circuit 28

Claims

Claim

A device for protecting a three-phase asynchronous motor against phase failure, containing phase current sensors, threshold elements, an OR-NOT element, a power amplifier and an output relay connected in series, characterized in that, in order to simplify and increase reliability, they are additionally introduced a delay element, a pulse generator, an RC circuit, a motor condition monitoring unit, while phase current sensors are designed to turn on the protected motor in two phases, and the outputs of the current sensors through the corresponding threshold elements are connected to the control inputs of the engine status control unit and to the inputs of the OR-NOT element, the output of which is connected to the input of the RC circuit, the output of which is connected to the installation input of the delay element, the control input of which is connected to the output of the engine status control unit, the counting input of the element the delay is connected to the output of the pulse generator, the output of the delay element is connected to the input of the power amplifier, and the engine condition monitoring unit is made in the form of an NAND element, a capacitor, a diode, charging and discharge resistors, and the inputs of the AND-NOT element are control, the output of the AND-NOT element is connected to one terminal of the charging and discharge resistors, the other terminal of the charging resistor is connected to the other terminal of the discharge resistor and one capacitor plate, the other lining · * which is connected to the terminal for connecting to a common wire, the common point of the cathode of the diode, discharge resistor and capacitor is the output of the motor condition monitoring unit.