Устройство защиты изоляции обмоток электродвигателя от увлажнения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты изоляции от увлажнения. Цель изобретения - уменьшение расхода электроэнергии и идентификация причин изменения сопротивления изоляции. Сеть 8устройстве коммутационный блок 1 и источник 2 низкого напряжения, присоединены к питающей сети, блок 3 измерения сопротивления изоляции и источник 2 низкого напряжения присоединены к обмоткам двигателя 4 через коммутационный блок 1. Выход блока 3 измерения присоединен к блокам 6 и 7 сравнения. В устройстве при помощи блоков 6 и 7 ера нения,блоков 9и 10 регулирования опорных напряжений и автомата 11 нулевой памяти происходит измерение и запоминание сопротивления сухой изоляции, по значению которого устанавливается момент подключения источника 2 напрйжения. Благодаря этому исключаются неоправданные подключения источника напряжения. 2 ил. с S (/) С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„Я0„„13 71 (51)4 Н 02 К 15/12 ъ

/ 1ДЛ

i } л1 . 1Г

1 с, Тс ., :

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сета

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

3 (21) 4116513/24-07 (22) 09.07.86 (46) 15.01.88. Бюл. 9 2 (71) Ждановский металлургический институт (72) И.В. Жежеленко, А.М. Липский и В.Е. Кривоносов (53) 621.315(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР (9 741379, кл. 8 02 К 13/12, 1978. (54) УСТРОИСТВС ЗАЩИТЫ. ИЗОЛЯИЯИ ОБМОТОК ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ УВЛАЖНЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты изоляции от увлажнения. Цель изобретения — уменьшение расхода электроэнергии и идентификация причин изменения сопротивления изоляции.

В устройстве коммутационный блок 1 и источник 2 низкого напряжения, присоединены к питающей сети, блок 3 измерения сопротивления изоляции и источник 2 низкого напряжения присоединены к обмоткам двигателя 4 через коммутационный блок 1. Выход блока 3 измерения присоединен к блокам

6 и 7 сравнения. В устройстве при помощи блоков 6 и 7 сравнения, блоков

9 и 10 регулирования опорных напряжений и автомата 11 нулевой памяти происходит измерение и запоминание сопротивления сухой изоляции, по значению которого устанавливается момент подключения источника 2 напряжения. Благодаря этому исключаются неоправданные подключения источника напряжения. 2 ил.

1 136710

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты от увлажнения изоляции обмоток электродвигателей работаюУ

5 щих со значительными перерывами между включениями в местах с изменяющейся влажностью и температурой окружающей среды.

Цель изобретения — уменьшение рас- 1< хода электроэнергии и идентификация причин изменения сопротивления изоляции.

Защита основана на подключении обмоток к источнику напряжения во время технологических пауз .и поддержании тем самым температуры обмотки выше температуры окружающей среды.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства на фиг.2 — 20 функциональная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит коммутационный блок 1, источник 2 низкого напряжения, блок 3 измерения сопротивления 26 изоляции, подключенный к обмоткам элек-, тродвигателя 4 ° блок 5 питания, блоки

6 и 7 сравнения, программный блок 8, блоки 9 и 10 регулирования опорных напряжений, автомат 11 нулевой памяти, блок 12 сигнализации и блокировки.

Коммутационный блок 1 и источник

2 низкого напряжения присоединены к питающей сети. Блок 3 измерения сопротивления изоляции и источник при35 соединены к обмоткам двигателя 4 через коммутационный блок .1. Выход блока 3 присоединен к блокам 6 и 7 сравнения, выход блока 6 присоединен к 40 коммутационному блоку 1, а выход блока 7 присоединен к автомату 11 нулевой памяти и блоку 12 сигнализации и блокировки. Первый выход автомата

11 нулевой памяти присоединен к блокам 9 и 10 регулирования опорных напряжений, выходы которых соединены с блоками 6 и 7, второй выход блока

11 соединен с блоком 12 сигнализации и блокировки, выход которого собО единен с блоком 1. Вход блока 1t соединен с выходом программного блока 8, который управляемым входом и управляющим выходом соединен с блоком 1, управляемый выход которого также соединен с блоком 11. Все блоки sa исключением блока 1, источника 2 и двигателя 4 присоединены к блоку питания 5 °

6 2

Устройство работает следующим образом.

Когда двигатель 4 подключен к питающей сети коммутационным блоком 1, то блок 1 отключает цепи измерения блока 3 и цепи подсушки источника

2, а также отключает блок 5 питания от сети. При отключении блоком 1 двигателя 4 от питающей сети блок 1 подключает блок 5 питания к сети и через минуту (за это время в двигателе заканчиваются электромеханические переходные процессы) подключает к обмоткам двигателя 4 цепи измерения блока 3 и генератор импульсов блока 8 к автомату 11 нулевой памяти. Блок 3 измерения сразу после его подключения к обмоткам двигателя 4 измеряет сопротивление высушенной изоляции. Этот сигнал подается на блоки 6 и 7 сравнения, В это время автомат 11 нулевой памяти регулирует опорные напряжения блоков 9 и 10, которые задают условия срабатывания блоков 6 и 7 сравнения. Регулирование опорных напряжений автоматом 11 нулевой памяти происходит до тех пор, пока на выходе блока 7 сравнения, срабатывающего при измерении сопротивления сухой изоляции, не появится сигнал. Дальнейшее изменение опорных -напряжений блоков 9 и 10 прекращается. Так в устройстве при помощи блоков 7, 10 и 11 происходит измерение н запоминание сопротивления сухой изоляции. В результате этого опорное напряжение блока 9 устанавливается таким, что он срабатывает, когда сопротивление изоляции, постоянно измеряемое блоком 3, не станет равным (О, 9-0,85) R,(R — сопротивление сухой изоляции). При срабатывании блока 6 íà его выходе появляется сигнал, под действием которого коммутационный блок 1 отключает цепи измерения блока .3, включает программный блок 8 и подключает источник 1. к обмоткам двигателя 4 на некоторое время, преимущественно, на 15 мин. Этого времени достаточно для устранения поверхностного увлажнения изоляции.По истечении времени подсушки на выходе программного блока 8 появляется сигнал, под действием которого коммутационный блок 1 отключает цепи подсушки источника 2, программный блок 8 и ,с выдержкой времени вновь включает цепи измерения блока 3 и подключа3 136710 ет генератор импульсов программного блока 8 к блоку 11. Измерение, запоминание и регулировка R и уставки повторяется, а очередное срабатывание блока 6 приводит к повторению процесса защиты изоляции от увлажнения.

Если при подключении коммутационным блоком 1 блока 3 к обмоткам двигателя 4 и подаче импульсов на блок

11 окажется, что сопротивление изоляции (в результате ее старения или образование в ней дефектов в период двигателя) ниже 0,35 мОм, то на выходе блока 7 и последнего выхода бло- 1Б ка 11 одновременно появляются сигналы, под действием которых срабатывает блок сигнализации и блокировки.

Поступление сигнала с блока 12 в коммутационный блок 1 блокирует двигатель от включения его в сеть.

Пуск двигателя 4 коммутационным блоком 1 можно осуществить в любой момент времени, если сопротивление изоляции выше 0,35 мОм, при этом блок 1 перед пуском отключает цепи блоков 3 и 2, Коммутационный блок 1 (фиг.2) содержит: контактор 13 с контактами 14, подключающими двигатель 4 к питающей сети, контактор 15 с контактами 16, подключающими источник 2 к обмоткам двигателя 4, промежуточные реле 17 с контактами 18, реле 19 с контактами 20 реле 21 с контактами 22. Реле

23 с контактами 24 выполняет функцию реле времени, кнопки "Пуск" и "Стоп" служат для пуска и останови двигателя, блок 1 содержит также элементы сигнализации

40 о режимах работы двигателя. Источник

2 низкого напряжения выполнен на базе понижающего трансформатора 220/26 В.

Блок 3 измерения сопротивления изоляции представляет собой делитель

45 напряжения, выполненный на резисторе

25 и сопротивлении фаза — корпус. Резистор 25, сопротивление фаза — кор- . пус и выход блока 3 зашунтированы конденсаторами 26-28 с целью ограничения влияния помех при измерении.

Блок 5 питания представляет собой понижающий трансформатор с выпрямителями и стабилизаторами на выходе, служащими для питания микросхем и реле. Блок 7 сравнения выполнен на компараторе типа К 521 САЗ, выход которого инвертирован. Блок 6 сравнения выполнен аналогично блоку 7, Р.

6 4 но на выходе стоит транзисторный ключ с реле 29 и контактами 30 в цепи коллектора.

Программный блок 8 содержит генератор импульсов и делители частоты, микросхемы 31-37 (К 155ИЕ2, К 155ЛА) и транзисторы 38 и 39, управляющие работой этих микросхем. Микросхемы

36 и 37 с транзисторным ключом на выходе служат для задания времени, по истечении которого цепи измерения подключаются к обмоткам, а микросхемы 31-35 с транзисторным ключом, с реле 40 и контактами 41 в цепи коллектора служат для задания времени подсушки.

Блоки 9 и 10 регулирования опорных напряжений выполнены в виде набора резисторов 42-57 (в блоке 9) и

58-73 (в блоке 10) транзисторных ключей (в качестве которых используются микросхемы К1155ЛА), и резисторов 74 и 75. Эти блоки представляют собой регулируемые делители напряжений.

Автомат 11 нулевой памяти выполнен на дешифраторе с микросхемами

76 и 77 (К155ЛА, К155ИЕ5) и транзистором 78, включающим в работу схему

77. Блок 12 сигнализации и блокировки выполнен на микросхеме 79 (К155ЛА), на инвертированном выходе которой установлен тоанзисторный ключ с реле 80 и контактами 81 в цепи коллектора.

Устройство работает следующим ооразом .(фиг.2) .

При нажатии кнопки "Пуск" срабатывает реле 17, контактами 18 блокирурует кнопку "Пуск", блокирует подключение цепей измерения и нагрева к обмоткам, подает питание на контактор 13, контакты 14 которого включают двигатель в сеть. Нажатие кнопки "Стоп" обесточивает реле

17, контактор 13 отключает двигатель от сети. Контакты 18 подают питание на реле 21, которое включает источник питания в работу, приводит к открытию транзистора 39, и микросхем

36 и 37 начинают работать. Через одну минуту на выходе 37 появляется импульс, который подает питание на реле 23, контакты 24 которого шунтируют транзистор, подключают цепи измерения блока 3 к обмоткам, и открывается транзистор 78. Микросхема

77 начинает работать. До включения схемы 77 в работу на всех ее выво7106

Фо рмул а

55

5 136 дах сигнал отсутствует, а на первом выходе дешифратора в отличии от остальных, находится "0". Нулевой сигнал инвертируется и образует делители напряжения на резисторах 42, 74 и 58, 75. Резисторы 58-73 и 42-57 выбраны таким образом, чтобы выполнялось условие:

1) Rq К4, 0

2) R>g > R<> R«, HO Кк9 R«

° ° Ъ 4 Э Ф ° 4 Ь 4 ° ° ° Ф ° ° ° ° ° O

16) В ) В =Oð Но R7 r R

Делитель на сопротивлениях 73 и 75 позволяет. блоку 7 срабатывать первым, когда сопротивления изоляции меньше

0,35 мОм.

При работе микросхем 77 на выходе дешифратора нулевой сигнал перемещается от 0-ro до 16-ro выхода, это позволяет последовательно и ступенчато регулировать опорные напряжения.

Регулирования опорного напряжения продолжается до тех пор, пока на инвертирующем выходе блока 7 появится сигнал, это приводит к рассогласованию сигналов на входе 76 и установке определенной комбинации на выходе 77 и постоянного сигнала на одном из выходов дешифратора. Так в устройстве происходит измерение и запоминание сопротивления сухой изоляции и регулирование опорного напряжения, обеспечивающего срабатывание блока 6 при начале увлажнения изоляции.

После остывания двигателя под действием влажного воздуха сопротивление изоляции изменяется, это приводит к срабатыванию блока 6 и реле 29. Контакты 30 дают питание на реле 19, контакты 20 которого обесточивают реле 23, что приводит к отключению цепей измерения блока 3 от обмоток и обнулению микросхем 77 и дешифратора, а также к включению микросхем 31-35 и включению контактора 15> контакты 16 которого подключают цепи подсушки к обмоткам двигателя 4. Через 20 мин реле 40 получает питание и своим контактом 41 обеспечивает реле 19, контактор 15 и цепи нагрева отключаются, обнулятся схемы 31-33, открывается транзистор 39, который включает в работу схемы 36 и 37. Реле 23 через минуту получает питание, включает дешифратор в работу и подключает цепи. измерения блока 3 к обмоткам. Вновь происходит измерение, запоминание сопротивления сухой изоляции и корректировка опорного напряжения блока 9.

Новое снижение сопротивления изоляции приводит к повторению цикла защиты изоляции от увлажнения.

Если во время очередного измерения и запоминания сопротивления изоляции сигнал о срабатывании блока 7 совпадает с сигналом с последнего инвертирующего выхода дешифратора, срабатывает блок 12. Реле 80 получает питание, контакты 81 блокируют двигатель от включения его в сеть.

Пуск двигателя, если реле 80 обесточено, можно произвести в любой момент времени, при этом автоматически отключаются цепи измерения или подсушки.

Предлагаемое устройство позволяет уменьшить расход электроэнергии на защиту изоляции от увлажнения и идентифицировать причины снижения сопротивления изоляции. изобретения

Устройство защиты изоляции обмоток электродвигателя от увлажнения, содержащее источник напряжения и коммутационный блок, подключенные к

35 питающей сети, блок питания, программный блок, выход которого подключен к коммутационному блоку, блок измерения сопротивления изоляции, два

40 соединенных с блоком питания блока сравнения, входы которых подключены к блоку измерения сопротивления изоляции, а выход первого блока сравнения подсоединен к коммутационному

45 блоку, блОк сигнализации, Вход которого подключен к выходу второго блока сравнения, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью уменьшения расхода электроэнергии и идентификации причин изменения сопротивления

50 ,изоляции, оно дополнительно снабжено двумя блоками регулирования опорных напряжений, автоматом нулевой памяти и в блок сигнализации введены элементы блокировки, при этом источник низкого напряжения и блок измерения сопротивления изоляции подсоединены к обмоткам двигателя через коммутационный блок, первый выход автомата нулеСоставитель В. Бондаренко

Техред М.Ходанич. Корректор A- Обручар

Редактор Т. Парфенова

Заказ 6848/52 Тираж 665

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 и

7 13671 вой памяти через блоки регулирования опорных напряжений подсоединен к блокам сравнения, второй выход — к коммутационному блоку через блок сиг5 нализации и блокировки, неуправляемые входы автомата нулевой памяти соединены с выходами программного блока и второго блока сравнения, а управляемый вход — с выходом коммуI

06 8 тационного блока, управляемый выход коммутационного блока соединен с входом программного блока, блоки регулирования опорных напряжений, сигнализации и блокировки, программный блок и автомат нулевой памяти соединены с блоком питания, который подключен к сети через коммутационный блок.