Способ защиты асинхронного электродвигателя от перегрузок, обрыва фазы и незапуска

 

Изобретение относится к области защиты электрических машин и может быть использовано для защиты электродвигателей , особенно управляемых с помощью программируемых контроллеров и микропроцессорных средств. Целью изобретения является повышение надежности. Цель достигается за счет того, что защиту двигателя при обрыве фазы, перегрузках и незапускании двигателя вводят в действие через заданный интервал времени, необходимьй для разгона двигателя, а отключение последнего производят при максимальной перегрузке по току двигателя и скорости вращения, снизившейся до заданной установки, соответствующей критическому скольжению. При подаче сигнала на запуск двигателя, находящегося в заторможенном состоя- ;нии, его отключают через заданный интервал времени. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

119) (11), (51)4. Н 02 Н 08 7 8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4118225/24-07 (22) 12.09.86 (46) 15.02.88. Бюл. N 6 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте ,(72) В Н.Арзамасцев и В.В.Иванов (53) 621.316.925 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 790064, кл. Н 02 Н 7/08, 1978,.

Патент Японии 1) 52-3455, кл. 58 0 21, 1977. (54) .СПОСОБ ЗАЩИТЫ АСИНХРОННОГО 3JIEK ТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ПЕРЕГРУЗОК, ОБРЫВА

ФАЗЫ И НЕЗАПУСКА (57) Изобретение относится к области защиты электрических машин и может быть использовано для защиты электродвигателей, особенно управляемых с помощью программируемых контроллеров и микропроцессорных средств.

Целью изобретения является повышение надежности. Цель достигается эа счет того, что защиту двигателя при обрыве фазы, перегрузках и незапускании двигателя вводят в действие через заданный интервал времени, необходимый для разгона двигателя, а отключение последнего производят при максимальной перегрузке по току двигателя и скорости вращения, снизившейся до заданной установки, соответствующей критическому скольжению. При подаче сигнала на запуск двигателя, находящегося в заторможенном состоя;нии, его отключают через заданный интервал времени. 1 s.ï. ф-лы, 3 ил.

1374328

Изобретение относится к способам защиты электрических машин и может быть использовано для защиты электро" двигателей, особенно управляемых с помощью программируемых контроллеров и микропроцессорных средств.

Цель изобретения — повышение на" дежности защиты при обрыве одной иэ фаз, перегрузках и незапускании двигателя.

На фиг.1 схематически предславле" но устройство для осуществления преДлагаемого способа на фиг.2 - зависимость тока двигателя во времени; на фиг.3 — кривые зависимостей тока двигателя и момента, развиваемого валом двигателя, от скольжения, снятые экспериментально.

На валу асинхронного электродвигателя 1 размещен обтюратор 2, пересе-. кающий при вращении щелевой зазор фотоэлектрического датчика 3, регис-, трирующего скорость вращения.

Вал двигателя жестко соединен с регулируемой системой 4 торможения (типа тормоза Панасенко), снабженного указателем 5 момента, развиваемого валом двигателя при его .торможении.

Выход фотодатчика и датчик 6 тока двигателя подсоединены к счетному и аналоговому входам программируемого контроллера 7 со свободно программируемой логикой, содержащего программное обеспечение по защите двигателя и отключающего его с помощью пускателя 8.

Сущность предлагаемого способа заключается в измерении и сравнении тока в фазах двигателя и частоты вращения вала двигателя 1. При этом информация о токе и скорости вращения поступает от датчиков на вход программируемого контроллера 7.

Информация о токе в фазе двигателя поступает на аналоговый вход контроллера 7 и сравнивается с предварительно программно заданной устав-1кой, соответствующей максимальному значению тока.

Информация о скорости вращения в виде импульсов, вырабатываемых фотоэлектрическим датчиком 3, поступает на вход контроллера 7, организованного программно в виде счетчика количества импульсов sa определенный интервал времени, и сравнивается с saданным числом, соответствующим устанонке.

Алгоритм функционирования контроллера 7, заложенный в программе, содержит предписание двигателя 1 при максимальной перегрузке по току и скорости вращения, снизившейся до заданной величины уставки .:, соответствующей критическому скольжению.

Если двигатель 1 находится в заторможенном состоянии, то через определенный интервал после пуска двигателя (в пределах длительности пуско15 вого режима) происходит опрос счетчика количества импульсов, поступивших от фотоэлектрического датчика 3, и при нулевом результате происходит отключение двигателя 1.

20 При рассматривании зависимости тока двигателя во времени (фиг.2) можно выделить три характерных режима: пусковой 1 „, установившийся 1„,„ и перегрузки.!

25 Рост тока двигателя при перегрузке возможен до определенного преде1макс °

Пропорционально росту тока возрастает момент на валу двигателя.

30 Максимальный момент М „ и граница критического скольжения S совпадаК ют с началом тока насыщения (фиг,3), Дальнейшая перегрузка двигателя может привести к резкому останову

35 двигателя, его опрокидыванию, т.е. к аварийному режиму. Аналогичное явле" ние происходит при обрыве одной из фаз с учетом того, что в остальных фазах — максимальный ток.

В этот момент должна включиться защита от перегрузки. Очевидно, что на период пускового тока защита должна срабатывать только от незапускания двигателя, когда скорость вращения равна нулю, Вследствие того, что при обрыве одной иэ фаз двигатель не вращается, эта защита также срабатывает.

При использовании микропроцессорных систем s качестве основных управляющих средств контроль скорости и защита двигателя от основных аварийных режимов существенно упрощаются.

Для контроля частоты вращения привода используется метод, основанный на счете-определении числа импульсов от датчика частоты вращения вала двигателя за строго фиксированный отре зок времени. В качестве датчика может

1374328 быть использована микросхема, чувствительным элементом которой является интегральный элемент Холла.

Если скорость двигателя снижается, а ток в обмотках близок к максималь 5 ному вследствие превышения допустимой нагрузки на валу или по какой-либо другой причине (обрыв фазы, заторможение или незапускание ротора), то вырабатывается команда на отключение двигателя.

Уставка по времени, подсчет числа импульсов, формирование команды на отключение двигателя реализуются программно микропроцессорным устройством управления.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет реализовать универсальную защиту асинхронных электродвигателей.

Формула,изобретения

1.Способ защиты асинхронного электродвигателя от перегрузок, обрыва фазы и незапуска, при котором измеряют ток в. фазах электродвигателя и частоту вращения вала электродвигателя, сравнивают указанные параметры с заданными значениями, при превышении указанными параметрами заданных значений отключают электродвигатель, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности, sащиту вводят в действие через заданный интервал времени, необходимый для,разгона электродвигателя, а отключение последнего производят при максимальной перегрузке по току двигателя и скорости вращения, снизившейся до заданной уставкн, соответствующей критическому скольжению.

2. Способ по п.1, о т л и.ч а юшийся тем, что при вводе в дей. ствие защиты при заторможенном элек" тродвигателе последний отключают через заданный интервал времени.

1374328

/май фу8 8

У,И г((Л7 7О J0 40.5 Ю m фие, 3

Составитель К.Шилан

Техред М.Ходанич

Редактор А.Огар

Корректор Н.Король

Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 611/50

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4