Устройство для защиты электродвигателя от перегрева

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты электродвигателей от перегрева. Целью изобретения является повьппение надежности путем улучщения точности моделирования теплового процесса. Цель достигается введением в устройство блока задания уставки. 7, преобразователя температура - напряжение 6, сумматора 5, запоминающего элемента 8. Переключатель 12 переводится из первого положения во второе. При этом накопительный конденсатор 10 заряжается через ограничительный резистор 11. Напряжение между его зажимами становится равным выходному напряжению сумматора 5. После перехода переключателя 12 в нейтральное положение накопительный конденсатор отключается от выхода сумматора 5 и напряжение на выходе компаратора 13 остается равным выходному напряжению сумматора 5 в момент перевода переключателя 12 из второго положения в третье. При этом выходное напряжение сумматора 5 запоминается. 2 з.п.ф-лы, I ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,,»1 4 25

А1 (51)4 Н 02 Н 5 04 7 085

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

gagñ (:;щ <- ; g т ,„, 13 Ъ г р ; r P;;<",f j А !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4089565/24-07 (22) 17.07.86 (46) 15,02.88, Бюл. 9 6 (71) Вологодский политехнический институт и Вологодская ТЭЦ Вологодского районного энергетического управления

"Вологдаэнерго" (72) А.В. Булычев и В.Л, Третьяков (53) 621.316.925(088,8) (56) Федосеев А,М. Релейная защита электрических систем. М.: Энергия, 1976, с.495-496, Авторское свидетельство СССР

Ф 1001294, кл. Н 02 Н 7/082, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ПЕРЕГРЕВА (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты электродвигателей от перегрева. Целью изобретения является повышение надежности путем улучшения точности моде"

1 1 лирования теплового процесса. Цель достигается введением в устройство блока задания уставки . 7, преобразователя температура — напряжение 6, сумматора 5, запоминающего элемента

8. Переключатель 12 переводится из первого положения во второе. При этом накопительный конденсатор 10 заряжается через ограничительный резистор

11. Напряжение между его зажимами становится равным выходному напряжению сумматора 5. После перехода переключателя 12 в нейтральное положение накопительный конденсатор отключается от выхода сумматора 5 и напряжение на выходе компаратора 13 ос" тается равным выходному напряжению сумматора 5 в момент перевода переключателя 12 из второго положения в третье. При этом выходное напряжение сумматора 5 запоминается. 2 s,ï.ô-лы, 1374325

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты электродвигателей от перегрева.

Цель изобретения — повышение на5 дежности работы устройства путем улучшения точности моделирования теплового процесса °

На чертеже изображена схема устройства. l0

Устройство содержит трансформатор

1 тока, включенный в цепь обмотки статора защищаемого двигателя, квадратор 2, тепловой аналог 3 электродвигателя, исполнительный орган 4, 15 сумматор 5, преобразователь 6 температура — напряжение, блок 7 задания уставки, выполненный в виде источни- . ка регулируемого постоянного напряжения, запоминающий элемент 8 и блок 9 20 сравнения, выполненный во втором компараторе.

Запоминающий элемент 8 включает накопительный конденсатор 10, ограни" чительный резистор ll переключатель 25

12 режимов работы запоминающего элемента и повторитель напряжения на компараторе 13 с высоким входным сопротивлением.

Блок 9 сравнения образует второй 30 компаратор 14, светодиоды 15 и 16, включенные встречно-параллельно в цепь „отрицательной обратной связи .. компаратора 14 и предназначенные для выявления состояния равновесия компаратора, и токоограничивающие резисторы 17 и 18, имеющие равные сопротивления.

Устройство работает следующим об- 40 разом, На вхоц квадратора 2 подается сигнал, пропорциональный току обмотки статора защищаемого электродвигателя, с выхода трансформатора 1 тока. Квад- 45 ратор 2 формирует выходной сигнал в виде напряжения, пропорциональный квадратору тока статора, который подается на вход теплового аналога 3 электродвигателя, В нем моделируются

50 тепловые процессы, происходящие в защищаемом двигателе, и формируется напряжение, пропорциональное превышению температуры электродвигателя над температурой окружающей среды. Это нап55 ряжение подается на первый вход сумматора 5, на второй вход которого подается выходной сигнал преобразователя 6 температура — напряжение, пропорциональный температуре окружающей среды.

Выходное напряжение сумматора пропорционально температуре электродвигателя. Далее этот сигнал поступает на первый вход исполнительного органа 4, где он сравнивается с напряжением уставки, подаваемым на второй вход выходного органа с выхода блока

7 задания уставки.

При увеличении нагрузки двигателя напряжение на выходе сумматора повышается и при достижении им уровня уставки исполнительный орган вырабаты" вает сигнал, по которому двигатель разгружается или отключается от сети.

Выходное напряжение блока задания уставки должно соответствовать максимально допустимой температуре защищаемого электродвигателя. Допустимые температуры электрических машин определяются многими факторами: нагревостойкостью изоляции обмоток и степенью ее износа, механической прочностью отдельных деталей и изменением электрических характеристик материалов, а также состоянием окружающей среды и внешними воздействиями. Учесть все эти факторы и с достаточно высокой точ- ностью рассчитать допустимую температуру защищаемого электродвигателя и соответствующее ей напряжение уставки в условиях эксплуатации затруднительно.

Предлагаемое устройство содержит узлы, позволяющие автоматически определять уставку срабатывания устройства по результатам пробного запуска электродвигателя. Для определения уставки необходимо защищаемый двигатель ввести в предельно допустимый тепловой режим работы, а устройство — в режим наладки и запомнить выходное напряжение сумматора 5, которое соответствует данному режиму работы двигателя и представляет собой предельно допустимую температуру двигателя в определенном масштабе, Далее напряжение на выходе блока задания уставки устанавливается равным этому напряжению.

Выходное напряжение сумматора 5 запоминается следующим образом. Переключатель 12 из первого положения, при котором его общий контакт соединен с шиной нулевого потенциала и напряжение на выходе запоминающего элемента равно нулю, переводится во вто1374325 рое положение ° При этом накопительный конденсатор 10 заряжается через ограничительный резистор 1!. Напряжение между его зажимами становится равным выходному напряжению сумматора

5, После перевода переключателя в нейтральное положение накопительный конденсатор отключается от выхода сумматора и напряжение между его за- 1О жимами и на выходе компаратора 13 остается равным выходному напряжению сумматора 5 в момент перевода переключателя иэ второго положения в третье. 15

Защищаемый двигатель после выполнения этих операций необходимо разгрузить или отключить от сети, В блоке 9 сравнения напряжение уставки сравнивается с выходным напря- 20 жением запоминающего элемента 8.

Путем изменения выходного напряжения блока 7 задания уставки необходимо обеспечить одновременное погасание светодиодов 15 и lб. При этом 25 напряжение на выходе блока задания уставки равно выходному напряжению запоминающего элемента. Полученное таким образом напряжение уставки соответствует максимально допустимой температуре защищаемого электродвигателя. На этом процесс наладки заканчивается.

Применение предлагаемого устройства позволяет исключить выход из строя защищаемого электродвигателя из-за черезмерного перегрева и снизить вероятность ложных отключений. При этом не только повышается надежность работы электродвигателя, но значительно полнее используется его перегрузочная способность и уменьшаются ремонтноэксплуатационные затраты, так как для наладки устройства и ухода за ним не

-требуется высококвалифицированный обслуживающий персонал и специальное оборудование, формула изобретения ! . Устройство для защиты электродвигателя от перегрева, содержащее датчик тока, первичная обмотка которого имеет клеммы для включения в цепь статора электродвигателя, его вторичная обмотка подключена к входу квад- ээ. ратора, выход которого соединен с входом теплового аналога электродвигателя, исполнительный орган, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем улучшения точности моделирования е теплового процесса, в него дополнительно введены блок задания уставки, выполненный в виде источника регули.руемого постоянного напряжения, преобразователь температура — напряжение, подключенный своим выходом к одному входу вновь введенного сумматора, блок сравнения, вход которого подключен к выходу вновь введенного запомйнающего -элемента, вход которого соединен с первым входом исполнитель-. ного органа и с выходом сумматора, второй вход исполнительного органа соединен с выходами блока задания уставок и блока сравнения, а выход теплового аналога электродвигателя подключен к другому входу сумматора.

2, Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что запоминающий элемент выполнен состоящим из пере-.. ключателя, нейтральное положение которого является входом запоминающего элемента, первое положение укаэанного переключателя соединено с нулевой шиной, второе его положение через первый ограничительный резистор соединено с первым выводом накопительного конденсатора и с неинвертирующим входом повторителя напряжения, выполненного на компараторе, инвертирующий вход повторителя напряжения ,соединен с его выходом, который является выходом запоминающего элемента, а второй вывод накопительного конденсатора соединен с нулевой шиной.

3. Устройство по п.l, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок сравнения выполнен состоящим из второго компа" ратора, второго и третьего равных по величине ограничительных резисторов, общий вывод которых подключен к инвертирующему входу второго компаратора, параллельно этому же входу и выходу укаэанного компаратора подсоединены два встречно-параллельно включенных светодиода, при этом свободные выводы второго и третьего ограничительных резисторов являются соответственно входом и выходом блока сравнения, а неинвертирующий вход второго компаратора соединен с нулевой шиной.