Устройство для тепловой защиты асинхронного электродвигателя

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты асинхронных электродвигателей от перегрева, и может быть использовано в системах электропривода общепромышленных механизмов и установок. Цель изобретения - повышение надежности и экономичности. Указанная цель достигается за счет выполнения источника оперативного тока на базе соединенных параллельно и включенных в цепь одной из фаз питающей сети полупроводникового диода 2 и дросселя с регулируемой индуктивностью 3 и введения дополнительного RC-фильтра. На зажимы источника оперативного тока включен резистивный делитель напряжения 4, выход которого соединен с входом второго RC-фильтра постоянной составляющей, состоящего из резистора 5 и конденсатора 6. Первый RC-фильтр постоянной составляющей, выполненный в виде соединенных звездой резисторов 7, 8 и конденсатора 9, включен на зажимы статорной обмотки электродвигателя 1. Третий фильтр постоянной составляющей, содержащий резистор 10 и конденсатор 11, включен последовательно с первым RC-фильтром. Однопотенциальные выводы резистивного делителя напряжения 4, первого, второго и третьего RC-фильтров подключены к проводу, соединяющему источник оперативного тока с электродвигателем 1. При этом внешние выводы конденсаторов 6 и 11, соединенных последовательно, подключены к входу нуль-органа 12, выход которого нагружен исполнительным реле 13. 1 ил.

.союз соВЕТсКМх

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 Н 5/04, 7/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4705059/07 (22) 14.06.89 (46) 30.07.91, Бюл, I4 28 (71) Донецкий политехнический институт (72) В.С.Бутев (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1453508 кл. Н 02 Н 5/04, 1987.

Авторское свидетельство СССР

f4 11555522228877, кл. Н 02 Н 5/04, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты асинхронных электродвигателей от перегрева, и может быть использовано в системах электропривода общепромышленных механизмов и установок. Цель изобретения— повышение надежности и экономичности.

Указанная цель достигается за счет выполнения источника оперативного тока на. базе соединенных параллельно и включенных в цепь одной из фаз питающей сети полупро„„. рЦ „„1667188 А1 водникового диода 2 и дросселя с регулируемой индуктивностью 3 и введения дополнительного RC-фильтра. На зажимы источника оперативного тока включен резистивный делитель напряжения 4, выход которого соединен с входом второго

RC-фильтра постоянной составляющей, состоящего из резистора 5 и конденсатора 6.

Первый RC-фильтр постоянной составляющей, выполненный в виде соединенных звездой резисторов 7, 8 и конденсатора 9, включен на зажимы статорной обмотки электродвигателя 1. Третий фильтр постоянной составляющей, содержащий резистор

10 и конденсатор 11, включен последовательно с первым RC-фильтром. Однопотенциальные выводы резистивного делителя напряжения 4, первого, второго и третьего

RC-фильтров подключены к проводу, соединяющему источник оперативного тока с электродвигателем 1. При этом внешние выводы конденсаторов 6 и 11, соединенных последовательно, подключены к входу нульоргана 12, выход которого нагружен исполнительным реле 13. 1 ил.

1667188 ного, величина которого определяется не только уровнем постоянной составляющей силового тока электродвигателя 1, но и коэффициентом передачи резистивного делителя 4 напряжения, включенного между источником оперативного тока и фильтром.

Постоянная составляющая тока, протекая по статорным обмоткам электродвигателя 1, создает падение напряжения, 0 пропорциональное их активному сопротивлению, которое выделяется первым RCфильтром постоянной составляющей, выполненным в виде соединенных звездой резисторов 7, 8 и конденсатора 9 и включен5 ным параллельно путем замыкания оперативного тока. Первый и третий фильтры постоянной составляющей образуют каскадное соединение, что резко увеличивает их результирующий коэффициент затухания за пределами зоны прозрачности при практическом равенстве постоянных составляющих напряжений на зажимах конденсаторов 9 и 11.

Так как второй RC-фильтр постоянной составляющей включен на зажимы источника оперативного тока, а первый и третий фильтры на зажимы его нагрузки, то при соединенных в одну точку их однопотенциальных выводах выходные напряжения фильтров, снимаемых с зажимов конденсаторов 6 и 11, оказываются направленными встречно друг относительно друга, Первое из этих напряжений, являющееся опорным, с помощью резистивного делителя 4 напряжения устанавливается равным выходному напряжению третьего RC-фильтра при максимально допустимой температуре перегрева обмоток электродвигателя 1. Поэтому при пуске и в номинальном режиме, когда перегрев обмоток ниже допустимого, опорное напряжение превышает выходное напряжение третьего RC-фильтра и нуль-орган

12, контролирующий их разность, вырабатывает напряжение, обеспечивающее срабатывание исполнительного реле 13. контакт которого блокирует цепь включения элекгродвигателя 1.

По мере нагрева электродвигателя 1 активное сопротивление его обмоток возрастает, что приводит к повышению напряжения на зажимах конденсатора 11, и при максимально допустимом перегреве оно достигает опорного, в результате чего на выходе нуль-органа ti2 напряжение исчезает, исполнительное реле 13 отключается и размыкает свой контакт в цепи управления электродвигателем 1, отключая тем самым его от питающей сети.

При обрыве одного из выводов конденсаторов 9 или 11 постоянная составляющая

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты асинхронных электродвигателей от перегрева, и может быть использовано в системах электропривода общепромышленных механиз- 5 мов и установок.

Целью изобретения является повышение надежности и экономичности работы устройства для тепловой защиты асинхронного электродвигателя. 1

На чертеже представлена электрическая схема устройства для тепловой защиты асинхронного электродвигателя.

В цепь одной из фаз сети, питающей электродвигатель 1, последовательно вклю- 1 чен источник оперативного тока, представляющий собой параллельное соединение полупроводникового диода 2 и дросселя с регулируемой индуктивностью 3, к клеммам которого входом подключен резистивный делитель 4 напряжения, выходные зажимы которого соединены с входами третьего резистора 5 и второго конденсатора 6, соединенных последовательно. На зажимы

1 статорной обмотки электродвигателя 1 25 включены резисторы 7 и 8 и конденсатор 9, соединенные звездой. Конденсатор 9 соединен с последовательно соединенными резистором 10 и конденсатором 11, Нуль-орган 12 нагружен исполнительным 30 реле 13. Резисторы 7, 8 и конденсатор 9 образуют первый RC-фильтр, резисторы 4, 5 и конденсаторы 6 образуют второй ВСфильтр, резистор 10 и конденсатор 11 третий RC-фильтр. 35

В качестве нуль-органа может быть использован стандартный компаратор напряжения или транзисторный усилитель, работающий в ключевом режиме, а дроссель с регулируемой индуктивностью вы- 40 полнен с ферромагнитным сердечником и немагнитным зазором, Устройство работает следующим образом.

Силовой ток электродвигателя 1 на за- 45 жимах дросселя с регулируемой индуктивностью 3 создает падение начряжения, величина которого в один из полупериодов питающего напряжения ограничивается полупроводниковым диодом 2 на уровне его 50 прямого напряжения, что обусловливает несимметрию этого тока и появление s нем постоянной составляющей, уровень которой регулируется путем изменения индуктивности дросселя 3 за счет измене- 55 ния величины его немагнитного зазора и контролируется вторым RC-фильтром постоянной составляющей. На зажимах конденсатора 6 этого фильтра выделяется напряжение, используемое в качестве опор1б67188

Формула изобретения

Устройство для тепловой защиты асинхронного электродвигателя, содержащее источник оперативного тока в виде полупроводникового диода, выводы которого предназначены для включения в одну фазу питающей сети, первый RC-фильтр постоянСоставитель К. Шилан

Редактор О. Спесивых Техред M.Moðãåíòàë Корректор С. Шевкун

Заказ 2530 Тираж 385 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 напряжения на выходетретьего RC-фильтра останется практически неизменной, но вследствие уменьшения общего коэффициента затухания возрастет уровень переменной составляющей, в результате чего суммарное напряжение на входе нуль-органа 12 в некоторые моменты времени может уменьшиться до нуля, что в конечном итоге приведет к отключению исполнительного реле 13 и электродвигателя 1 от питающей сети. Именно поэтому можно сделать вывод о том, что применение в устройстве каскадного соединения двух фильтров постоянной составляющей не только повышает надежность работы за счет предотвращения возможности появления высокого напряжения на входе нуль-органа, но позволяет осуществлять самоконтроль era работоспособности.

Введение в источник оперативного тока устройсraa дросселя с ферромагнитным сердечником, сопротивление которого имеет главным образом индуктивный характер и поэтаь ° является термостабильным, позволило о сравнению с прототипом существенно снизить тепловые потери энергии и на этой основе повысить экономичность работы устройства и обеспечить достижение поставленной цели. ной составляющей, состоящий из соединенных в звезду двух. резисторов и конденсатора, при этом свободные выводы указанных резисторов предназначены для

5 подключения к другим соответствующим фазам питающей сети, второй RC-фильтр постоянной составляющей, состоящий из третьего резистора, резистивного делителя напряжения в виде регулируемого резисто10 ра и второго конденсатора, при этом первые выводы регулируемого резистора, источн ика оперативного тока в виде полупроводникового диода и свободный вывод конденсатора первого R С-фильтра обьеди15 иены и через второй конденсатор подключены к первым выводам третьего резистора и нуль-органа, к выходам которого подключено исполнительное реле, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежно20 сти и экономичности, в него дополнительно введены дроссель с регулируемой индуктивностью, включенный параллельно ис-очнику оперативного тока в виде полупроводникового диода, второй вывод

25 которого соединен с вторым выводом регулируемого резистора, подключенного GBQим движком к второму выводу третьего резистора, третий R С-фильтр постоянной составляющей, состоящий из четвертого ре30 зистора и третьего конденсатора, общая точка которых подключена к второму входу нуль-органа, при этом свободный вывод четвертого резистора подключен к нулевой -очке звезды первого R С-фильтра, а

35 свободный вывод третье, о конденсатора соединен с первым выводом регулируемого резистора.