Устройство для управления и защиты электродвигателя переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где применяются электроприводы переменного тока в бесконтвктном исполнении . Цель изобретения - повьппение надежности и упрощение. Цель достигается тем, что для питания устройства управления используется ток нагрузки электродвигателя, а к напряжению сети устройство подключается кратковременно , на время пуска. Для этого резонансно-параметрический преобразователь собран из двух трансформаторов , первичные обмотки которых, соединенные последовательно и согласно, образуют токовую обмотку модулящт, через контакты кнопок управления связанную с вторичной обмоткой трансформатора тока в статорной цепи электродвигателя и параллельно - через другие контакты кнопок управления и ступенчатьй ограничивающий резист тор - с линейными проводами сети, а вторичные обмотки трансформаторов, соединенные между собой последовательно и встречно, составляют контурную обмотку, образующую с конденсатором параметрический колебательный контур. При этом к промежуточным выводам контурной обмотки через выпрямительный мост подключена катушка Л5еле, контакты которого включены в управления тиристоров блока коммутаторов . 1 ил. sg vS ю ч ел оэ со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4194052/24-07 (22) 12.02.87 .(46) 30.09.88. Вюл. У 36 (71) Николаевский кораблестроительный институт им. адм. С.О. Макарова (72) В.И. Локарев и С.В. Локарев (53) 621.316.925(088.8) (56) Петров Л.П. и др. Тиристорные преобразователи напряжения для асинхронного электропривода. М.: ЭАИ, 1986.

Авторское свидетельство СССР

У 957389, кл. Н 02 P 1/26, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где применяются электроприводы переменного тока в бесконтактном исполнении. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение. Цель достигается тем, что для питания устройства управления используется ток нагрузки

„„SU„„1427533 А1 (Ю 4 Н 02. Р 1/26, Н 02 Н 7/08 электродвигателя, а к напряжению сети устройство подключается кратковременно, на время пуска. Для этого резонансно-параметрический преобра" зователь собран из двух трансформаTii ров, первичные обмотки которых, соединенные последовательно и согласно, образуют токовую обмотку модуляции, через контакты кнопок управления связанную с вторичной обмоткой трансформатора тока в статорной цепи электродвигателя и параллельно — через другие контакты кнопок управления и ступенчатый ограничивающий резист тор — с линейными проводами сети, а вторичные обмотки трансформаторов, соединенные между собой последовательно и встречно, составляют контурную обмотку, образующую с конденсатором параметрический колебательный контур. При этом к промежуточным выводам контурной обмотки через выпря" мительный мост подключена катушка реле, контакты которого включены в @ цепь управления тиристоров блока ком- ) мутаторов. 1 ил. «3

1427533

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в . электроприводах промышленных механизмов.

Цель изобретения — упрощение токовой защиты и повышение ее надежности.

На чертеже показана принципиальная схема устройства. Устройство содЕржит блок тиристорных коммутаторов 10

1:, включенных в цепи статорной обмотки электродвигателя 2, резонанснопараметрический преобразователь 3, собранный на трансформаторах 4 и 5, и выходное устройство в виде герко- 15 нОвого реле 6. Первичные токовые об.мотки трансформаторов 4 и 5, соединенные между собой последовательно . и. согласно, образуют обмотку 7 модуляции резонансно-параметрического 20 преобразователя 3. Обмотка 7 через

" рйзмыкающие контакты кнопок 8 "Стоп" и: 9 "Пуск" соединена с вторичной обмоткой трансформатора 10 тока, шунI тированной первым резистором 11. Кро- 25 ме того, обмотка 7 через контакты кнопки 9 и второй резистор 12 связана с линейными проводами питающей сети.

Вторичные обмотки напряжения . .30 трансформаторов 4 и 5 при последовательном и встречном соединении образуют контурную обмотку 13, которая с конденсатором 14 составляет параметрический колебательный контур 35 преобразователя 3. К промежуточным выводам обмотки 13 через выпрямительный мост 15 подключена катушка гер конового реле 6 и терморезистор 16 тепловой защиты. Контакты герконово- 10 го реле б включены в цепи управления силовых тиристоров 17, где находятся резисторы 18, Устройство работает следующим образом. 45

В исходном состоянии обмотка 7 модуляции обесточена, параметрический контур 13-14 не возбужден, напряже" ние на катушке 6 отсутствует, тиристоры !7 коммутаторов I закрыты и эпектродвигатель 2 отключен от источника питания.

Пуск электродвигателя 2 осуществляется при нажатии кнопки 9. При этом обмотка 7 через резистор 12 под55 ключ ается к сети, происходит возбуждение параметрического контура 13" 14, катушка 6 получает питание. и замыкa" ет свои контакты в цепях управляющих электродов тиристоров 17 ° Тиристоры

l7 открываются, подключая электродвигатель к источнику. При этом в линейных прбводах статорной цепи двигателя появляется ток, на вторичных обмотках трансформатора 10 тока и на резисторе 11 возникает напряжение.

При отпускании кнопки 9 происходит переключение цепи обмотки 7 с напря-, жения сети на вторичную обмотку трансформатора 10 тока, питание обмотки 7 при этом не прекращается и состояние коммутаторов 1 не изменяется, двигатель продолжает работать.

Отключение электродвигателя происходит при нажатии кнопки 8, в резуль" тате чего обмотка 7 обесточивается, происходит срыв колебаний параметрического колебательного контура и электродвигатель отключается от сети.

Принцип действия токовой защиты основан на ограниченности области существования параметрических колебаний, когда колебания возможны только в определенном диапазоне изменения токов модуляции. Нижняя граница области, =ществования соответствует примернс току холостого. хода электро" двигателя, верхняя — предельно до" пустимому току, на который настраивается защита. При нормальных нагрузках двигателя ток модуляции изменяется внутри области существования колебаний, при перегрузке выходит, за.ее пределы.

Токовая защита действует следующим образом.

Если нагрузка двигателя возросла и достигла максимального значения, ток в цепи обмотки 7 принимает значение, при котором колебания в контуре 13-!4 затухают, при этом обмотка реле б обесточивается, коммутато" ры l закрываются, питание электродвигателя 2 прекращается.

Нулевая защита осуществляется сле" дующим образом.

При глубоком снижении или исчезновении напряжения сети одновременно исчезает и ток в статорной цепи двигателя 2 ° Становится равным нулю ток в цепи обмотки 7 модуляции, исчезают колебания в контуре 13-14, теряет питание катушка реле 6, закрываются коммутаторы 1. При восстановлении питания со стороны сети колебания и контуре 13-14 не возобновляются, коммутаторы 1 не откроются цо тех з

142 пор, пока не будет нажата кнопка 9, кратковременно подключающая обмотку

7 к сети.

Тепловая защита действует при относительно небольших, но длительных перегрузках, обусловливающих перегрев двигателя. При этом перегревается и терморезистор 16, вмонтированный в лобовую часть статорной обмотки. В результате сопротивление терморезистора падает, эквивалентная активная проводимость контура 13-14, к которому подключен терморезистор 16, возрастает и достигает критической, при которой колебания в контуре срываются. Коммутаторы закрываются, электродвигатель отключается от сети.

Если возникает необходимость использования устройства при другом, например более высоком, напряжении питающей сети, вводится дополнительная ступень резистора 12, которая ограничивает ток в цепи обмотки

7 прежним значением. Переход к более низкому напряжению сети обеспечивается выводом иэ цепи обмотки соот. ветствующих ступеней резистора 12.

Таким образом, питание обмотки модуляции резонансно-параметрического преобразователя током, пропорци. ональным току нагрузки, а также его построение на трансформаторах выгод.но отличает предлагаемое устройство от укаэанного прототипа, так как позволяет упростить токовую защиту благодаря отказу от специальной токовой обмотки, использовать устройство при различных напряжениях питающей сети без изменения конструкции обмотки модуляции, путем подбора сопротивлений, соответствующих необходимлм напряжениям питающей сети, а также использовать для его построения изделия, выпускаемые промышленностью серийно.

Формула изобретения

Устройство для управления и защиты электродвигателя переменного тока, содержащее блок тиристорных коммутаторов с клеммами для включения между статорной обмоткой электродви. гателя и соответствующими фазами питающей сети, резонансно-параметри7533 ческий преобразователь с колебательным контуром, трансформатор тока статора электродвигателя, кнопку "Пуск", первый вывод которой имеет клемму для подключения к фазе питающей сети, кнопку "Стоп", параллельно колеба" тельному контуру резонансно-параметрического преобразователя подключен термистар> предназначенный для установки в лобовых частях Обмотки статора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения, резонансна-параметрический преобразователь с колебательным контуром выполнен состоящим из двух трансформаторов, первичные обмотки которых соединены последовательно и согласно, при этом свободный вывод одной первичной обмотки подключен к первому выводу трансформатора тока статора электродвигателя и к первому выводу введенного первого резистора, свободный вывод другой первичной об25 мотки через вновь введенный второй резистор подключен к второму выводу кнопки "Пуск" и через вновь введенный размыкающий контакт кнопки "Пуск" ,и кнопку "Стоп" подсоединен к вторым

30 выводам трансформатора тока статара электродвигателя и вновь введенного первого резистора, первый Вывод трансформатора тока ст"rарa электродвигателя подключен к первому выпаду

35 внОВь ВВеденнаГО замыкающеГО кантак та кнопки "Пуск", второй вывод которого имеет клемму для подключения в другую фазу питающей сети, вторичные обмотки трансформаторов соединены па40 следОВательнО и ВстречнО и пОдклю чены к конденсатору, промежуточные выводы вторичных обмоток трансформатора подключены к термистору, параллельно которому подключен Выпрямите45 льный мост, на выходе которого включена катушка выходного реле, а блок тиристорных коммутаторов выполнен в виде двух встречно-параллельно включенных тиристоров в каждой фазе, уп50 равляющие электроды которых соединены между собой через соответствующие последовательно соединенные замыкающие контакты Выходного реле и резисторы, а точки соединения анодов с катодами тиристоров являются выводами блока тиристорных коммутаторов для соответствующих фаз.

1427533

Составитель Б. Жохов

Редактор А, Маковская Техред А. Кравчук Корректор Л. Пилипенко

Заказ 4862/53 Тираж 584 Подписное

ВПИИПИ Г осударственкого комитета СССР по делам изобретеиий и открытий

i)3035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Проиаводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,