ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Действие защиты основано на контроле гармонического состояния напряжения между нулевыми точками машины и сети питания (или землей для сети 0,4 кВ). Для номинального режима работы асинхронной машины характерны значения индукции, лежащие на колене кривой намагничивания ее магнитопровода. Нелинейность зависимости индукции в зазоре машины от магнитодвижущей силы обусловливает искажение ее формы-уплощение в области амплитудных значений синусоиды. В разложении Фурье такой кривой появляется третья гармоническая составляющая. Третья гармоника индукции, в свою очередь, вызывает ЭДС той же частоты, индуцируемую в обмотках машины. Поэтому при синусоидальном питающем напряжении его уравновешивание по основной гармонике связано с несбалансированностью ЭДС утроенной частоты. Следовательно, последние гармонические составляющие имеют место в напряжении нейтрали двигателя, измеряемом относительно нулевой точки сети.

Работа асинхронной машины на двух фазах сопровождается смещением ее нейтрали относительно нейтрали сети по основной гармонике, обусловленным несимметрией звезды фазных сопротивлений (проводимость одной фазы равна бесконечности; две другие имеют конечное значение и в общем случае не равны между собой).

Рис. 1

Рис.2

Для фиксации изменения гармонического состава нейтрали двигателя используется схема, приведенная на рис.1. Устройство содержит пик-трансформатор Т, параллельно первичной обмотке которого включен конденсатор С4, шунтирующий высшие (например, зубцовые гармонические составляющие). Пик-трансформатор работает в режиме глубокого насыщения. Его вторичное напряжение имеет импульсную форму на интервалах изменения индукции, то есть в области перехода первичного напряжения через нулевое значение. Как видно из рис.2, интервал следования положительных импульсовu ₂трансформатора Т составляет 120 эл. град., то есть меньше длительности положительного полупериода напряжения сети питания. Поэтому при любых фазовых сдвигах напряжение третьей гармоники нейтрали относительно сетевого в течение положительной полуволны напряжения каждой фазы формируется 1ё2 положительных импульсаu₂. А так как сигналu ₂является управляющим для тиристоровv1ёv2, аноды которых через катушки реле К2ёК4 подключены к фазам А, В, С питающего напряжения, торабота тиристоров характеризуется ежепериодным отпиранием. Все три реле К2ёК4 получают питание (на интервалах открытого состояния через тиристоры v1ёv3, на остальной части периода - от конденсаторов С1ёС3). Протеканиетока через названные реле обусловливает замкнутое состояние их контактов К2.1, К3.1, К4.1 в нормальном режиме защищаемого двигателя, катушка пускателя К1при этом включена на линейное питающее напряжение, а его контакты К1.1 находятся в замкнутом состоянии.

Обречь фазы питающего напряжения и соответственно увеличивание периода напряжения смещения нейтрали асинхронного двигателя приводят к увеличению интервала следования положительных импульсовu₂до 360°. В этом случае могут быть открыты максимум два тиристора. Столько же реле обтекаются током. Обесточенное реле (или пара обесточенных реле) размыкает свой контакт, а, следовательно, и цепь питания пускателя, который, в свою очередь, отключает защищаемый электродвигатель.