Устройство для тепловой защиты асинхронного электродвигателя

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ АСИНХТОННОГО ЭЛЕКТЮДВИГАТЕ ЛЯ, содержащее источник постоянной составляющей рабочего тока обмоток электродвигателя , выполненный в виде несимметрично включенных встречно параллельных диодов, включенных в разрыв одной из питающих фаз электрюдвигателя, и блок выделения постоянной составляющей падения напряжения, связанные с исполнительным реле, отличающееся тем, что, с целью повыщения чувствительности защиты, оно дополнительно снабжено измерительным резистором j дифференциальным усилителем и пороговым элементом, соединенным входом с выходом дифференциального усилителя, а вЬ1ходом - с исполнительным реле, причем входы дифференциального усилителя соединены с блоком выделения постоянной составляющей падения напряжения, вход которого присоединен к измерительному резистору, включенному последовательно с источником постоянной состав (Л ляющей рабочего тока.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИ К (19) (I 1) 4(g() Н 02 Н 5/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ОД М 3 БРЕ (21) 3647638/24 — 07 (22) 30.09.83 (46) 23.05.85, Бюл. Р 19 (72) Л. И. Гитман . (53) 621.316.925 (088,8) (56) Патент ЧССР И» 139017, кл. 21 С 68/02, опублик. 1970.

Патент С111А и 420089, кл. Н 02 P 1/44, опублик. 1980.

Патент США Я» 4083001, кл. 6 01 R 31/06;

Н 02 Н 5/04, опублик. 1982. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ЗА—

ЩИТЫ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕ-ЛЯ, содержащее источник постоянной составляющей рабочего тока обмоток электродвигателя, выполненный в виде несимметрично включенных встречно параллельных диодов, включенных в разрыв одной из питающих фаз электродвигателя, и блок выделения постоянной составляющей падения напряжения, связанные с исполнительным реле, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью повыщения чувствительности защиты, оно дополнительно снабжено измерительным резистором, дифференциальным усилителем и пороговым элементом, соединенным входом с выходом дифференциального усилителя, а выходом— с исполнительным реле, причем входы дифференциального усилителя соединены с блоком выделения постоянной составляющей падения напряжения, вход которого присоединен к измерительному резистору, включенному последовательно с источником постоянной составляющей рабочего тока.

1 157616

Изобретение относится к системам и устройствам защиты асинхронных электроириводов, преимущественно к устройствам для тепловой защиты асинхронных электродвигателей.

Анализ причин аварий асинхронных элек- 5 тродвигателей показывает, что значительное число аварий возникает вследствие перегрузок электродвигателей или нарушений условий их охлаждения, приводящих к выходу из строя обмоток двигателей или нарушения их !О иэоия ции.

Цель изобретения —. повышение чувствительности тепловой защиты асинхронных электродвигателей.

На чертеже показана электрическая схема 15 предлагаемого устройства защиты, а также схема его присоединения к защищаемому электродвигателю.

В разрыв одной из фаэ питающих электродвигатель I устанавливается источник 2 постоянной составляющей рабочего тока выполненный на несимметрично соединенных диодах. Последовательно с источником 2 включается измерительный резистор 3, выполненный в виде шунта. Резистор 3 соединен с 25 блоком 4 выделения постоянной составляющей падения напряжения, зыход которого присоединен к инвертирующему .входу дифференциального усилителя 5. 1!еинвертируюгций вход усилителя 5 соединен с выходом буферного «3!! усилителя 6, вход которого через выпрямитель 7 соединен с источником 2 постоянной составляющей. Блок 4 выделения постоянной составляющей падения напряжения содержит два операционных усилителя 8 и 9, входы которых соединены с измерительным резистором 35

3 через резистор 10 и конденсатор 11. Выходы усилителей 8 и 9 соединены с входами дифференциального усилителя 12, выход которого через фильтр 13 низких частот соединен с входом усилителя 5. Исполнительным элементом устройства является пороговый элемент 14, соединенный входом с выходом дифференциального усилителя 5, а выходом через диод 5 — с исполнительны м реле 6.

Устройство работает следующим образом.

При протекании рабочего тока электродвигателя 1 через диоды источника 2 постоянной составляющей, на указанных диодах создается падение напряжения, величина которого опреде.50 ляется величиной рабочего тока двигателя 1, тином применяемых диодов и их рабочей температурой. Поскольку включение диодов источника 2 несимметричное, то для различных полупериодов сетевого напряжения различным 55 будет и падение напряжения на диодах источника 2. В результате в рабочий ток двигателя вводится несимметрия, величина которой составляст около Ф величины среднего тока двигателя. 1. .Указанная несимметрия эквивалентна введению в рабочий ток постоянной составляющей от внешнего источника постоянного тока.

При этом падения напряжений на активном сопротивлении обмотки двигателя 1, измерительном резисторе 3. а также на активном сопротивлении питающих проводов и обмотки питающего трансформатора также содержат постоянную составляющую.

При выделении постоянной составляющей падения напряжения на резисторе 3 используется блок 4 выделения постоянной составляющей . Сумма падений напряжений постоянного и переменного тока на резисторе 3 через резистор 10 подается на вход усилителя 8, в то время как на вход усилителя 9 через конденсатор i подается только переменная составляющая. Усилитель 12 осуществляет вычитание сигнала усилителя 9 из выходного сигнала усилителя 8, При равенстве коэффициентов передачи усилителей 8 и 9 выходной сигнал усилитсля 9 пропорционален постоянной составля. ющей падения напряжения на резисторе 3.

Для подавления пульсаций сигнала, получаемого с выхода усилителя 9, используется фильтр 13 низких частот. Таким образом, на неинвертирующий вход усилителя 5 подается сигнал среднему эначению постоянной составляющей падения напряжения на измерительном резисторе 3, На неинвертирующий вход усилителя 5 подается выходной сигнал буферного усилителя 6, вход которого связан с источником 2 постоянной составля1ощей через выпрямитель 7. В результате на указанном входе усилителя 5 присутствует сигнал, пропорциональный среднему значению величины постоянной составляющей, создаваемой источником 2.

При разогреве двигателя !например вследствие возникшей перегрузки) начинает расти величина активного сопротивления обмоток. При этом величина среднего тока. потребляемого элект!юдвигатепем, практически остается постоянной вследствие малой величины активного сопротивления; двигателя по сравнению с его полным сопротивлением), а постоянная составляющая рабочего тока уменьшается. В соответствии с увеличением . активного сопротивления обмотки уменьшается величина постоянной составляющей паления напряжения ие резисторе 3. В то же время среднее значение постоянной составляющей, создаваемое источником 2. остается иостоян ным (ввиду неизменности срсднсгn тока, потребляемого двигателем). В результате изменяется величина выходного сигна а усилизеля

Составитель В. Орлов

Техред А.Бабинец

Редактор P. Циника

Корректор Г. Решетник

Заказ 3386/51

Тираж 620 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При соответстяуннпем выборе коэффипиентов передачи буферного усилителя 6 и блока 4 вьщелення постоянной составляюшей при дос тнженин температурой обмотки двигателя 1 заданного значения (соответственно ее сопро1157616 4 тивлением также заданного значения), вьеопной сигнал усилителя 5 изменяет и полярность, что приводит к срабатыванию порогового элемента 14 и соответственно реле 16.