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 - расширение области применения устройства путем обеспечения защиты от обрыва фазы. Для этого осуществляют контроль не только величины активного сопротивления статорных обмоток электродвигателя, но и путей протекания оперативного тока. На зажимы источника оперативного тока, включенного в одну из фаз питающей электродвигатель 1 сети и выполненного на базе полупроводникового диода 2 и дросселя 3, включен резистивный делитель напряжения 4. Его выход соединен с Т-образным фильтром 5 постоянной составляющей, выходное напряжение которого используется в качестве опорного. На зажимы статорной обмотки параллельно путям протекания оперативного тока включены второй и третий Г-образные 6 и 7 постоянной составляющей . При неполнофазном режиме электропитания изменяются пути протекания оперативного тока, в результате чего напряжение одного из фильтров 6 или 7 падает до нуля и реле 11 отключает двигатель 1. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 02 Н 5/04, 7/08, 7/09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4792757/07 (22) 19.02.90 (46) 23.03.92. Бюл. ¹ 11 (71) Донецкий политехнический институт (72) В.С.Бутев (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹780098,,кл,,Н 02 Н 5/04, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 1667188, кл. Н 02 Н 5/04, 1989. (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— расширение области применения устройства путем обеспечения защиты от обрыва

„„Я „„1721692 А1 фазы. Для этого осуществляют контроль не только величины активного сопротивления статорных обмоток электродвигателя, но и путей протекания оперативного тока, На зажимы источника оперативного тока, включенного в одну из фаз питающей электродвигатель 1 сети и. выполненного на базе полупроводникового диода 2 и дросселя 3, включен реэистивный делитель напряжения 4. Его выход соединен с Т-образным фильтром 5 постоянной составляющей, выходное напряжение которого используется в качестве опорного. На зажимы статорной обмотки параллельно путям протекания оперативного тока включены второй и третий Г-образные 6 и 7 постоянной составляющей. При неполнофазном режиме электропитания изменяются пути протекания оперативного тока, в результате чего напряжение одного из фильтров 6 или 7 падает до нуля и реле 11 отключает двигатель 1. 1 ил.

1721692

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

Целью изобретения является расширение области применения устройства для тепловой защиты асинхронного электродвигателя.

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

В цепь одной из фаз сети, питающей электродвигатель 1, последовательно включен источник постоянного оперативного тока, состоящий из соединенных друг по отношению к другу параллельно полупроводникового диода 2 и дросселя 3 с регулируемой индуктивностью, зажимы которого соединены с входом регулируемого резистивного делителя 4 напряжения, выход которого подкл ючен к входу первого

Г-образного фильтра 5 постоянной составляющей, при этом их однопотенциальные зажимы подключены к фазному проводу, соединяющему источник оперативного тока с электродвигателем 1 и принятому в качестве общего узла. Второй 6 и третий 7 фильтры постоянной составляющей своими входами включены между общим узлом и второй и третьей фазами питающей сети так, что и их однопотенциальные зажимы присоединены к общему узлу. Первый нуль-орган 8 своим входом включен на свободные выходные зажимы первого 5 и второго 6 фильтров, а второй нуль-орган 9 — на соответствующие зажимы первого 5 и третьего 7 фильтров.

Выходные зажимы первого и второго нульорганов соединены с входами логического элемента И 10, выход которого нагружен исполнительным реле 11.

Все фильтры постоянной составляющей выполняются на базе емкостных и резистивных или индуктивных элементов llo Гили Т-образной схеме, а второй и третий фильтры должны быть двухкаскадными, что обусловлено требованием обеспечения надежности и предотвращения возможности появления высокого напряжения на входах нуль-органов в случае обрыва одного из выводов входящих в состав фильтров конденсаторов. В качестве нуль-органов могут быть использованы стандартные компараторы напряжения, а дроссель с регулируемой индуктивностью выполнен на ферромагнитном сердечнике с регулируемым воздушным (немагнитным) зазором, Устройство работает следующим образом.

В номинальном режиме работы силовой ток электродвигателя 1, протекая по цепи дросселя 3, создает на его зажимах па- . дение напряжения, мгновенное значение которого в один из полупериодов ограничивается полупроводниковым диодом 2 на уровне его прямого напряжения, что обусловливает несимметрию этого тока и появление в нем постоянной составляющей, используемой в качестве оперативного тока, величина которого регулируется изменением немагнитного зазора дросселя 3.

На выходных зажимах первого фильтра

5 постоянной составляющей выделяется напряжение, используемое в качестве опорного, 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 данным фильтром.

Постоянная составляющая тока, обусловленная однополупериодным выпрямлением, первую половину этого полупериода протекает по цепи источник оперативного тока — первая и вторая статорные обмотки электродвигателя 1 — вторая фаза питающей сети, а вторую половину полупериода — источник оперативного тока — первая и третья статорные обмотки — третья фаза сети и создает на зажимах статорной обмотки падение напряжения, выделяемое вторым 6 и третьим 7 фильтрами постоянной составляющей, величина которых пропорциональна как значению оперативного тока, так и активному сопротивлению статорных обмоток электродвигателя 1, величина последнего однозначно определяется температурой нагрева этих обмоток.

Однопотенциальные зажимы всех фильтров постоянной составляющей подключены к общему узлу, и поэтому их выходные напряжения оказываются направленными встречно друг относительно друга, вследствие чего на входах первого 8 и второго 9 нуль-органов формируется разность этих напряжений. Опорное напряжение, снимаемое с выходных зажимов первого фильтра

5, с помощью регулируемого резистивного делителя 4 напряжения устанавливается равным выходным напряжением фильтров 6 и 7 при максимально допустимой температуре перегрева обмоток электродвигателя 1.

Поэтому в номинальном режиме, когда перегрев обмоток ниже допустимого, опорное напряжение превышает выходные напряжения второго 6 и третьего 7 фильтров, вследствие чего нуль-органы 8 и 9 на своих выходах формируют напряжения высокого

1721692

45

Составитель К. Шилан

Техред М.Моргентал Корректор Л. Патай

Редактор Н. Гунько

Заказ 958 Тираж 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 уровня, обеспечивающие выделение на выходе логического элемента И 10 единичного сигнала и срабатывание исполнительного реле 11, контакт которого блокирует цепи включения электродвигателя 1. 5

По мере нагрева электродвигателя 1 активные сопротивления его обмоток возрастают, что приводит к соответствующему росту выходных напряжений второго 6 и третьего 7 фильтров постоянной составляю- 10 щей, а при достижении ими уровня опорного — выходные напряжения нуль-органов 8 и

9 принимают нулевые значения, теряет питание исполнительное реле 11, которое и отключает электродвигатель 1 от питающей 15 сети.

В случае обрыва одной из фаз питающей сети, т.е. при неполнофазном режиме электропитания электродвигателя 1, изменяется цепь протекания оперативного тока, 20 в результате чего-выходное напряжение од-: ного из фильтров, включенных на зажимах статорных обмоток, снижается до нуля, а другого возрастает почти в полтора раза, что приводит к изменению знака на входе 25 соответствующего нуль-органа и снижению до нуля его выходного напряжения. Появление на одном из входов элемента И 10 логического "0" влечет отключение исполнительного реле 11 и электродвигате- 30 ля 1 от питающей сети, исключая тем самым возможность его перегрева.

Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет не только тепловую за- 35 щиту асинхронного электродвигателя, но и предотвращает возможность его перегрева в случае неполнофазного режима электропитания, что отличает его от прототипа более широкой областью применения по обеспечению эффективной и надежной

:.ксплуатации электрических машин.

Формула изобретения

Устройство для тепловой защиты асинхронного электродвигателя, содержащее предназначенный для включения в одну из фаз питающей сети источник оперативного тока, выполненный из параллельно включенных полупроводникового диода и дросселя с регулируемой индуктивностью, регулируемый резистивный делитель напряжения, вход которого включен параллельно источнику оперативного тока, а выход соединен с входом первого Г-образного фильтра постоянной составляющей, первый нуль-орган и исполнительное реле, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения защиты от обрыва фазы, в него дополнительно введены второй и третий Гобразные фильтры постоянной составляющей, первые входы которых имеют клемму для подключения к одной фазе питающей сети, а вторые входы имеют клеммы для подключения соответственно ко второй и третьей фазе питающей сети, второй нульорган, логический элемент И, выход которого подключен к входу исполнительного реле, входы логического элемента И соединены с выходами первого и второго нуль-органов, первые входы которых соединены с выходом первого Г-образного фильтра постоянной составляющей, а вторые входы — с выходами второго и третьего Г-образных фильтров постоянной составляющей соответственно.