Zabezpieczenie silników elektrycznych niskiego napięcia od pracy

POLSKA
RZECZPOSPOLITA
OPIS PATENTOWY
81242
Patent dodatkowy
do patentu nr —
MKP H02h 7/08
LUDOWA
Zgłoszono: 30.11.1970 (P. 144713)
Pierwszeństwo:
Int. Cl.2 H02H 7/08
URZĄD
Zgłoszenie ogłoszono: 31.03.1973
PATENTOWY
PRL
Opis patentowy opublikowano: 12.04.1976
Twórcy wynalazku: Jan Pytel, Zenon Okraszewski, Józef Borecki
Uprawniony z patentu: Politechnika Wrocławska, Wrocław (Polska)
Zabezpieczenie silników elektrycznych niskiego napięcia od pracy
niepełnofazowej
Przedmiotem wynalazku jest zabezpieczenie sil¬
ników
elektrycznych
niskiego
napięcia
od
wej, zaś zadaniem wynalazku jest opracowanie
zabezpieczenia umożliwiającego osiągnięcie tego
pracy
niepełnofazowej.
Dotychczas znane zabezpieczenia silników elek¬
trycznych niskiego napięcia od pracy niepełnofa¬
zowej to termobimetalowe zabezpieczenia prze¬
ciążeniowe i zabezpieczenia od skutków przepala¬
nia się wkładki bzpiecznika. Zasadniczą wadą tech¬
niczną termobimetalowych zabezpieczeń przeciąże¬
niowych jest to, że nie zapewniają wyłączenia sil¬
celu.
Cel ten został osiągnięty przez zbudowanie
układu, w którym cewka kontaktronowego prze¬
kaźnika, wraz
z podłączonym równolegle
cewki
kondensatorem,
strony
poprzez
z katodami dwu
połączona
opornik
z
jest
z
do
kondensatorem
diod a z drugiej
tej
jednej
oraz
strony z kon¬
niepełnofazowej pracy, zwłaszcza przy nieprawidło¬
densatorem oraz że środkowym odczepem syme¬
trycznego wtórnego uzwojenia pośredniczącego
transformatora, zaś do wtórnego uzwojenia po¬
wym nastawieniu lub niepełnej sprawności tego za¬
średniczącego transformatora podłączone są równo¬
bezpieczenia, co pociąga za sobą uszkodzenie izo¬
lacji silnika prowadzące do zwarć wewnętrznych.
Wadą zabezpieczeń silników elektrycznych niskie¬
legle kondensator i warystor, natomiast warystor
połączony jest z jednej strony z anodą jednej diody
a z drugiej strony z anodą drugiej diody, przy
czym pierwotne uzwojenie pośredniczącego tran¬
sformatora połączone jest z jednej strony z jed¬
nym fazowym przewodem i poprzez opornik prą¬
dowego filtra kolejności przeciwnej prądu z po¬
czątkiem uzwojenia prądowego transformatora
nika
go
elektrycznego
napięcia od
we
wszystkich
skutków przepalenia
10
przypadkach
się wkładki
bezpiecznikowej jest to, że nie zapewniają wyłą¬
czenia silnika we wszystkich przypadkach niepeł¬
nofazowej pracy. Z doświadczeń eksploatacyjnych
wynika,
że
niepełnofazowa
praca
spowodowana
a z drugiej
brakiem fazy jest przyczyną bardzo licznych
uszkodzeń silników elektrycznych niskiego napięcia,
które pociągają
za sobą
konieczność poddawania
remontowi tych silników, polegającemu na wymia¬
nie uzwojenia.
Celem
wynalazku
jest
wyeliminowanie
25
jest z początkiem uzwojenia prądowego transfor¬
niedo¬
godności technicznych występujących w dotychczas
znanych zabezpieczeniach silników elektrycznych
niskiego napięcia od skutków pracy niepełnofazo-
81242
strony z końcem uzwojenia transfor¬
matora oraz z trójfazowym silnikiem, natomiast
drugi fazowy przewód połączony jest z trójfazo¬
wym silnikiem, a trzeci fazowy przewód połączony
30
matora, zaś koniec uzwojenia połączony jest
z trójfazowym silnikiem, przy czym trzy fazowe
przewody poprzez trzy robocze styki samoczynnego
łącznika połączone są kolejno z trzema bezpiecz-
81 242
3
4
nikami, które z drugiej strony połączone są z sie¬
trójfazowy silnik 18 określonej wartości prądu ko¬
lejności przeciwnej, na wyjściu filtra 15 pojawia się
określona wartość napięcia, która po przetransfor-
cią zasilającą niskiego napięcia, a ponadto cewka
wykonawczego przekaźnika poprzez zwiemy zestyk
kon tak tronowego przekaźnika połączona jest rów¬
nolegle z pomocniczym źródłem napięcia, zaś
cewka samoczynnego łącznika poprzez rozwierny
zestyk
wykonawczego przekaźnika połączona
mowaniu przez transformator 9 zostaje wyprosto-
5
jest
równolegle ze sterującyrn układem.
Zasadniczą korzyścią techniczną wynikającą ze
stosowania
zabezpieczenia według wynalazku jest
to, że zapewnia
10
wana za pomocą diod 6 i 7, a następnie poprzez
opornik 4 i kondensator 3 zostaje podawana na
cewkę 2 kontaktronowego przekaźnika 1. Z chwilą
gdy to napięcie osiągnie wartość napięcia pobudze¬
nia kontaktronowego przekaźnika 1 przekaźnik ten
działa. Pobudzony kontaktronowy przekaźnik 1
wyłączenie silnika elektrycznego
swoim z wiernym zestykiem 32 powoduje połącze¬
w przypadku pracy niepełnofazowej, przez co cał¬
nie cewki 29 wykonawczego przekaźnika 30 z po¬
mocniczym źródłem 31 napięcia co powoduje po¬
kowicie zabezpiecza silnik elektryczny niskiego na¬
pieciaHP-rzed'' j^Culzkodzeniem.
. Rrzedmiót * wyftiazku
w
przykładzie
jest
wykonania
na
budzenie tego przekaźnika 30, który swoim rozwier-
przedstawiony
rysunku,
!5
który
przedstawia ^c^emat^zabezpieczenia silników elektrycziK^h jakiego napięcia od pracy niepełnofazoPrzykład.
Zabezpieczenie
silników
elektrycz¬
fazowego silnika 18
20
nych niskiego napięcia od pracy niepełnofazowej
składa się z kontaktronowego przekaźnika 1, które¬
go cewka 2, wraz z podłączonym do niej równole¬
gle kondensatorem 3, połączona jest z jednej strony
poprzez opornik 4 z kondensatorem 5 oraz z ka¬
nym zestykiem 35 przerywa obwód utworzony z po¬
łączenia cewki 33 samoczynnego łącznika 25 ze ste¬
rującym układem 34 co powoduje wyłączenie trój¬
z sieci
zasilającej
za pomocą
samoczynnego łącznika 25. Kondensator 10 służy
do wytłumienia wyższych harmoniczych napię¬
cia uchybowego
filtra 15,
natomiast
warystor
11
służy do ograniczenia amplitudy napięcia. Konden¬
sator 5 służy do wygładzenia wyprostowanego na¬
pięcia. Opornik 4 w połączeniu z kondensatorem 3
25
todami diod 6 i 7,. zaś z drugiej strony z konden¬
i cewką 2 kontaktronowego przekaźnika 1 wprowa¬
satorem 5 oraz ze środkowym odczepem symetrycz¬
dza określone opóźnienie czasowe umożliwiające
odstrojenie zabezpieczenia od niewybiorczego dzia¬
nego, wtórnego uzwojenia 8 pośredniczącego tran¬
łania
sformatora 9. Do wtórnego uzwojenia 8 transfor¬
matora 9 podłączone są równolegle kondensator 10
i warystor 11, przy czym warystor 11 z jednej
snym załączeniem roboczych zestyków 22, 23, 24
samoczynnego łącznika 25, oraz* niesymetrycznymi
30
spowodowanego
na
przykład
niejednocze-
zwarciami w sieci zasilającej.
strony połączony jest z anodą diody 6, a z drugiej
strony z anodą diody 7. Pierwotne uzwojenie 12
transformatora 9 połączone jest z jednej strony
Zastrzeżenia
z fazowym przewodem 13 i poprzez opornik 14 prą¬
dowego filtra 15 kolejności przeciwnej prądu z po¬
czątkiem uzwojenia 16 prądowego transformatora
Zabezpieczenie silników elektrycznych niskiego
napięcia od pracy niepełnofazowej, znamienny tym,
17 filtra 15 a z drugiej strony z końcem uzwojenia
16 transformatora 17 oraz z trójfazowym silnikiem
18. Fazowy przewód 19 połączony jest z trójfazo¬
wym silnikiem 18. Fazowy przewód 20 połączony
patentowe
że stanowi go układ w którym cewka (2) kontak-
40
tronowego przekaźnika (1), wraz z podłączonym
równolegle do cewki (2) kondensatorem (3), połą¬
jest z początkiem uzwojenia 21 prądowego tran¬
czona
sformatora 17 filtra 15, zaś koniec tego uzwojenia
połączony jest z trójfazowym silnikiem 18. Fazowe
przewody 13, 19 i 20 poprzez robocze zestyki 22,
z kondensatorem (5) oraz z katodami diod (6 i 7)
45
jest z jednej
strony
poprzez
opornik
(4)
a z drugiej strony z kondensatorem (5) oraz ze
środkowym odczepem symetrycznego
wtórnego
23 i 24 samoczynnego łącznika 25 połączone są ko¬
uzwojenia (8)
lejno z bezpiecznikami 26, 27 i 28, które z drugiej
strony połączone są z siecią zasilającą niskiego
zaś do wtórnego uzwojenia (8) podłączone są równo¬
legle kondensator (10) i warystor (11), natomiast
warystor (11) połączony jest z jednej strony z anodą
napięcia. Cewka 29 wykonawczego przekaźnika 30
poprzez zwiemy zestyk
32 kontaktronowego prze¬
50
kaźnika 1 połączona jest równolegle z pomocni¬
czym źródełm 31 napięcia. Cewka 33 samoczynnego
łącznika 25 poprzez rozwierny zestyk 35 wykonaw¬
dowego
55
Działanie zabezpieczenia według wynalazku jest
następujące. Gdy prądy płynące przewodami fazo¬
wymi 13, 19 i 20 tworzą układ prądów o kolejno¬
ści zgodnej
to napięcie
na
wyjściu filtra 15
go napięcia od pracy
filtra
(15)
kolejności
przeciwnej
prądu
z początkiem uzwojenia (16) prądowego transfor¬
matora (17) filtra (15), a z drugiej strony z końcem
uzwojenia (16) transformatora (17) oraz z trójfazo¬
wym silnikiem (18), natomiast fazowy przewód (19)
jest
równe napięciu uchybowemu tego filtra 15 i wów¬
czas zabezpieczenie silników elektrycznych niskie¬
diody (6) a z drugiej strony z anodą diody (7), przy
czym pierwotne uzwojenie (12) pośredniczącego tran¬
sformatora (9) połączone jest z jednej strony z fazo¬
wym przewodem (13) i poprzez opornik (14) prą¬
czego przekaźnika 30 połączona jest równolegle ze
sterującym układem 34.
pośredniczącego transformatora (9),
połączony jest z trójfazowym silnikiem (18) a fa-
60
niepełnofazowej nie działa.
zowy przewód (20), połączony jest z początkiem
uzwojenia (21) prądowego transformatora (17) fil¬
tra (15) zaś koniec uzwojenia (21) połączony jest
Natomiast w przypadku gdy prąd jednej z faz jest
z trójfazowym silnikiem
równy zeru lub na skutek innych przyczyn powo¬
przewody (13, 19 i 20) poprzez robocze styki (22, 23
i 24) samoczynnego łącznika (25) połączone 'są ko-
dujących pojawienie się
w prądzie
zasilającym
65
(18), przy czym
fazowe
81242
lej no z bezpiecznikami (26, 27 i 28), które z drugiej
strony połączone są z siecią zasilającą niskiego
równolegle z pomocniczym źródłem (31) napięcia,
zaś cewka (33) samoczynnego łącznika (25) poprzez
napięcia, a ponadto
rozwierny zestyk
przekaźnika
(30)
kontaktr o nowego
cewka
poprzez
(29) -wykonawczego
zwiemy
przekaźnika
9T 9S 9*
(1)
zestyk
połączona
(35)
wykonawczego przekaźnika
(32)
(30) połączona jest równolegle ze sterującym ukła¬
jest
dem (34).