В качестве датчика тока в устройстве защиты использован трансформатор тока новой конструкции. Специфика новых трансформаторов тока в том, что выходная величина - напряжение, как функция от первичного тока, а не ток. Для этой цели трансформаторы тока выполнены на тороидальном маг-нитопроводе с двумя воздушными зазорами из материала - «ГАММАМЕТ» марки 54ДС-350. На магнитопровод намотана вторичная обмотка проводом ПЭВ-2 (диаметр 0,25 мм, W=3000 витков), работающая в режиме близком к холостому ходу. Поверх обмотки намотан слой лакоткани для защиты от механических повреждений.
Совокупность всех этих факторов позволяет получить линейную зависимость величины выходного напряжения от первичного тока в широком диапазоне токов. На базе этих трансформаторов тока достаточно легко построить фильтр обратной последовательности и тем самым отказаться от непосредственного контроля питающих напряжений.
Фильтр тока обратной последовательности реализуется на двух ТА новой конструкции и фазосдвигающей цепочки C1R2 (рисунок 3). Цепочка R1R2 необходима для взаимной компенсации потерь в фазосдвигающей цепочке.
Рассмотрим работу фильтра обратной последовательности. В случае, когда напряжения в фазах равны по амплитуде и сдвинуты относительно друг друга на угол 120°, токи ведут себя аналогично. В случае реальной нагрузки имеется небольшая несимметрия порядка 5%, обусловленная различием сопротивления фазных обмоток электродвигателя. Во вторичных обмотках наводятся напряжения, пропорциональные току и сдвинутые на 180°. Напряжение Ш отстает от напряжения ТА2 на угол 60°, который вносит фазос-двигающая цепь. И напряжение U2 оказывается сдвинутым относительно U1 на угол 180° (рисунок 4).
Рисунок 5
В результате напряжение U, которое является геометрической суммой U1 и U2 близко по значению к нулю. Произошел, например, обрыв фазы А (рисунок 5). Токи в фазах В и С сдвинуться на угол 180° если нагрузка соединена в звезду без нуля или в треугольник. Геометрическая сумма U1 и U2 уже отлична от нулевого значения и равна U3= U1+ U2 (считаем что ic^ib).
Аналогичная ситуация складывается при обрыве других фаз. Симметричное увеличение токов в фазах при нормальном режиме практически не оказывает влияния на величину выходного напряжения U3.
Такой блок трансформаторов тока можно использовать для контроля токовой перегрузки. При этом напряжение снимается с выводов ТА2 и подается на измерительный орган токовой защиты. Блок трансформаторов тока имеет три выхода:
1. выход контроля токовой перегрузки.
2. выход общий для обеих защит.
3. выход контроля наличия фазных напряжений.
Схема измерительного органа токовой защиты построена на элементах Rl -R3, VD1,C1,C2.
Резистор R1 служит для настройки токовой защиты. Уровень сигнала регулируется R1, далее он выпрямляется с помощью диода VD1. Нагрузкой выпрямителя служат резистор R2 и RC-цепочка заряда R3C1.
С помощью этой цепочки обеспечивается задержка по времени и реализуется обратнозависимая времятоковая характеристика.
Конденсатор С1 заряжается через цепь R1,R3,VD1, а процесс разряда проходит через R3,R2. В процессах заряда и разряда микросхема триггерной защёлки не принимает участие, так как её входное сопротивление Rlix составляет 10 " Ом.
Схема измерения несимметрии питающего напряжения построена на элементах R4 - R6, VD2, СЗ, С4 и идентична схеме измерения токовой перегрузки.
Схема измерения температуры (R7 - R9, С5, С6) имеет возможность подключения двух различных по характеру датчиков измерения температуры электродвигателя. Это полупроводниковые резисторы с отрицательным ТКС или позисторы с положительным ТКС. Цепь терморезистора (позистора) rt, резистора R7, R8 и R9 представляет собой делитель напряжения.
При температуре 25°С сопротивление терморезистора КМТ-1, подключенного к зажимам 4 и 5 (рисунок 2), составляект 300 кОм, ас увеличением температуры до 90°С сопротивление падает до 30 кОм, т.е. уменьшается в 10 раз, а напряжение на rt nR7 становится достаточным для срабатывания триггера.
Если в двигателе имеется встроенная позисторная защита или устройство комплектуется позисторами на соответствующую температуру, то схема подключения будет выглядеть следующим образом. К зажимам 4, 5 на рисунке 2. вместо терморезистора rt включается перемычка «П». Позистор подключается к зажимам 5 и 6 параллельно резисторам R8 и R9. Номинальное сопротивление RN позисторов колеблется в пределах 100-750 Ом. При температуре меньше TNAT позистор шунтирует цепь R8 и R9 своим малым сопротивлением.В этом случае напряжение на позисторе ниже порога переключения микросхемы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.