Способ защиты обмотки якоря электродвигателя постоянного тока от перегрева

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированном электроприводе для защиты электродвигателей постоянного тока от перегрузки. Цель изобретения - повышение надежности путем увеличения точности определения перегрева обмотки якоря. Цель достигается тем, что сигналы с датчиков 5 и 3 соответственно напряжения и тока предварительно фильтруются фильтрами низкой частоты 13 и 14. Сигнал потока φ электродвигателя снимается с элемента Холла 19, установленного на полюсе возбуждения сигнал частоты вращения N - с тахогенератора 16. Значения сопротивления обмотки якоря заданы блоком 15 уставок. Падение напряжения на щетках ΔU<SB POS="POST">щ</SB> снимается с выхода блока 12 нелинейности, воспроизводящего нелинейную зависимость потерь напряжения на щетках в функции тока якоря. 1 ил.

СООЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„35 . А) (51)5 Н 02 Н 5/04, 7/085, 7/08, G 01 R 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧ11РЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 ) 4155437/24-07 (22) 04.12.86 (46) 23.06.90. Бюп. !! 23 (71) Ульяновское головное спепиальное конструкторское бюро тяжелых и фрезерных станков (72) А.В.Коробко и С.В.Севастьянов (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ,1Ф 989675, кл, H 02 Н 7/085, !980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1278010, кл. Н 02 Н 7/08, 1984.

2 (54) СПОСОБ ЗАЩИТ61 ОБМОТКИ ЯКОРЯ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА ОТ

ПЕРЕ ГРЕВА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированном электроприводе для защиты электродвигателей постоянного тока от перегрузки Цель изобретения— повышение надежности путем увеличения точности определения перегрева обмотки якоря. Цель достигается тем, что сигналы с датчиков 5 и 3 соот1573499

IR =Up -Е-AU

Я Я ЩЭ ветственно напряжения и тока предварительно фильтруются фильтрами низкой частоты 13 и 14. Сигнал потока @ электродвигателя снимается с элемента 5

Холла 19, установленного на полюсе возбуждения, сигнал частоты вращения и — с тахогенератора 16. Значеl

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированном электроприводе для защиты электродвигателей постоянногф тока от перегрузок.

Целью изобретения является повышение надежности путем увеличения точности определения перегрева обмотк якоря.

На чертеже приведена функционапьная схема устройства, реализующего предлагаемый способ. 25

Устройство содержит последовательно соединенные задатчик 1 скорости и вентильный преобразователь 2, подключенный выходами через датчик 3 тока к, якорю электродвигателя 4 и входам датчика 5 напряжения якорной цепи, возбудитель 6, подключенный к обмотке

7 возбуждения электродвигателя, и цоследовательно соединенные датчик 8

ЭДС электродвигателя, сумматор 9 и блок 10 деления, а также элемент 11 сравнения и блок 12 нелинейности, при этом выход датчика тока подключен к второму входу вентильного преобразователя, вновь введенные первый 13 и 40 второй 14 фильтры низкой частоты, подключенные входами и выходами к датчикам тока и напряжения, а выходами— соответственно к входу блока нелинейности и второму входу сумматора, блок 45

15 уставок подключенный первым выходом. к входу датчика ЭДС,последний выполнен в виде последовательно соединенных тахогенератора 16, nepieoro 17 и второго 18 блоков умножения, а также датчика 19 потока в виде элемента Холла, расположенного на полюсах возбуждения электродвигателя, Блок нелинейности выполнен в виде функционального преобразователя, реализующего степенную монотонно возрастающую зависимость с показателем.степени меньше единицы, Блок уставок может быть, выполнен в виде делителя нання сопротивления обмотки якоря заданы блоком 15 уставок. 11адение напряжения на щетках аЦ > снимается с выхода блока 12 нелинейности, воспроизводящего нелинейную зависимость потерь напряжения на щетках в функции тока якоря. 1 ил. пряжения, образованного двумя потенциометрами, подключенными к источнику питания.

Устройство работает следующим образом.

Выходное напряжение вентильного преобразователя 2 определяется сигналами с выхода задатчика 1 скорости, датчика 3 тока, датчика 16 скорости и элемента 11 сравнения, выходной сигнал которого пропорционален перегреву или, что равноценно, изменению сопротивления обмотки якоря электродвигателя 4 при нагреве. Величина, пропорциональная падению напряжения в обмотке якоря электродвигателя получается путем суммирования с помощью сумматора 9 трех сигналов: сигнала с датчика 5 напряжения якорной цепи, пропущенного через второй фильтр низкой частоты 14 (+U<), сигнала с датчика 8 ЭДС (-Е) и сигнала с выхода блока 12 нелинейности, пропорционального падению напряжения на щетках электродвигателя (-Ь11„) ° Сигнал, пропорциональный падению напряжения в обмотке якоря поступает на первый вход блока 10 деления, на второй. вход которого подается фильтрованный сигнал,. пропорциональный току якоря с выхода первого фильтра 13 низкой частоты. На выходе блока деления формируется сигнал, пропорциональный текущему значению сопротивления якорной обмотки, который сравнивается в элементе 11 сравнения с сигналом, соответствующим сопротивлению якорной обмотки в "холодном" состоянии, поступающим с выхода блока 15 уставок. Если двигатель работает вхолостую и обмотка яко" ря не нагрета, то вследствие близости двух сравниваемых сигналов на выходе элемента 11 сравнения получаются

73499

Формула изобретения

Составитель К.Шилан

Редактор Н.Лазаренко Техред M.Ходанич. Корректор С.Шекмар

Заказ 1645 Тираж 478 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 15 сигналы, близкие нулю. При разгоне и торможении электродвигателя .и работе под нагрузкой происходит нагрев обмотки якоря. Пропорционально увеличивается сопротивление якорной обмотки

Я а где R — текущее значение сопротив11 ления якорной обмотки;

R — сопротивление якорной об-, Но мотки в холодном состоянии; ф, — температурный коэффициент изменения сопротивления (для медных обмоток q4 =0,004);

8 †.температура якорной обмотки.

Разность сигналов, получаемая на выходе элемента II сравнения пропорциональна температуре якорнои обмот1 ки К К 6 . Этот сигнал поступает на третий (ограничивающий ) вход вентильного преобразователя 2, уменьшая его выходное напряжение при возрастании температуры якоря.

Изобретение позволяет с большей точностью определять температуру якорной обмотки, исключая тем самым преждевременное отключение двигателя или снижение уставки мощности, что отрицательно сказывается на производительности, а также позволяет сократить количество выходов двигателя из строя по причине перегрева.

10 Способ защиты обмотки якоря электродвигателя постоянного тока от перегрева, при котором измеряют ток, напряжение и ЭДС обмотки якоря электродвигателя которые преобразуют и

15 суммируют, полученный сигнал сравнивают с заданным значением и в случае превышения его над заданным значением производят ограничение тока якоря, отличающийся тем, 20 что, с целью повышения надежности путем увеличения точности определения перегрева обмотки якоря, дополнительно выделяют и суммируют с упомянутыми сигналами сигнал, пропорциональный

25 падению напряжения на щетках электродвигателя, а измеренные значения тока и напряжения обмотки якорной цепи после измерения фильтруют.