Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от аварийных режимов

 

Использование: электротехника и может быть применено для защиты трехфазного асинхронного двигателя от аварийных режимов. Сущность изобретения: при возникновении аварийного режима работы электродвигателя, сопровождающегося повышенным нагревом обмоток, происходит нагрев датчиков 6. При достижении температурой значения начала фазового перехода в металле упругого элемента 11 происходит фазовые превращения, восстанавливающие заданную ему при термообработке форму. Он, изгибаясь, перемещает подвижный контакт 10 и замыкает цепь датчика. При замыкании контактов хотя бы в одном из датчиков по цепи (фаза С - резистор 7 - датчик 6 - корпус электродвигателя - нулевой провод) протекает ток утечки, что приводит к срабатыванию защитно-отключающего устройства 1 и отключению электродвигателя 5. По мере остывания электродвигателя снижается температура датчика 6. При снижении температуры ниже значения начала фазового перехода уменьшается упругость элемента 11. Под действием упругих сил металла подвижного контакта 10 происходит размыкание контактной пары датчика в цепи, После этого электродвигатель 5 может быть снова включен. 1 з. п. ф-лы, 3 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 Н 7/08, 5/04, 3/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4908602/07 (22) 06,02.91 (46) 30.10,92. Бюл. N. 40 (71) Украинская сельскохозяйственная академия (/2) В.И.Мишин, В.В.Козырский, Н.Т.Лут, В,В.Каплун и А.В.Кравец (56) Авторское свидетельство СССР

М 1513561, кл. Н 02 Н 3/16, 1987.

Авторское свидетельство СССР

М 1359846, кл. Н 02 Н 7/08, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ (57) Использование: электротехника и может быть применено для защиты трехфазного асинхронного двигателя от аварийных режимов. Сущность изобретения: при возникновении аварийного режима работы электродвигателя, сопровождающегося повышенным нагревом обмоток, происходит нагрев датчиков 6. При достижении темпеИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от аварийных режимов.

Известно устройство для защиты от повреждения трехфазн ых электроустановок, содержащее трансформатор тока утечки, исполнительный орган (защитное отключающее устройство), коммутационный аппарат и элементы сопротивления.

Недостатком устройства защиты является то, что не обеспечивается защита электроустановки от перегрузок, являющихся причиной большинства возникающих аварий.

„, Ы „„1772863 А1 ратурой значения начала фазового перехода в металле упругого элемента 11 происходит фазовые превращения, восстанавливающие заданную ему при термообработке форму. Он, изгибаясь, перемещает подвижный контакт 10 и замыкает цепь датчика. При замыкании контактов хотя бы в одном из датчиков по цепи (фаза С вЂ” резистор 7 — датчик 6 — корпус электродвигателя — нулевой провод) протекает ток утечки, что приводит к срабатыванию защитно-отключающего устройства 1 и отключению электродвигателя 5. По мере остывания электродвигателя снижается температура датчика 6. При снижении температуры ниже значения начала фазового перехода уменьшается упругость элемента 11. Под действием упругих сил металла подвижного контакта 10 происходит размыкание контактной пары датчика в цепи, После этого электродвигатель 5 может быть снова включен.

1 з. и, ф-лы, 3 ил, Известно также устройство для защиты от аварийного режима трехфазного электродвигателя со встроенными в обмотку статора позистсрами, содержащее. защитно-отключающий блок, снабженный входными зажимами, подключенными к выводам вторичной обмотки дифференциального трансформатора тока нулевой последовательности, первичными обмотками которого служат пропущенные внутри его магнитопровода три фазных и нулевой провода, а выходные зажимы упомянутого блока включены в цепь катушки магнитного пускателя, силовые контакты которого включены в цепь питания электродвигателя, 1772863

B обмотке статора которого размещены датчики температуры.

Недостатком устройства является то, что при нарушении режима питания (например, при обрыве фазы) не обеспечивается отключение электродвигателя, так как схе ма блока имитации тока утечки этой защиты рассчитана только на симметричнь;й режим питания (по напряжению).

Целью изобретения является упрощение устройства защиты и повышение его эксплуатационной надежности.

Это достигается тем, что в устройство введены три соединенные параллельно температурных коммутационных да1чика, с одной стороны присоединенных к зануленному корпусу электродвигателя, а с другой стороны к токоограничивающему резистору, присоединенному вторым выводом к одной из фаз. При этом температурные коммутационные датчики содержат металлический корпус, заполненный трансформаторным маслом, погруженную в масло контактную пару, подвижный контакт которой механически связан с упругим элементом из сплава, обладающего эффектом памяти формы, На фиг.1 дана электрическая схема устройства защиты; на фиг.2 — температурный коммутационный датчик (вариант 1); на фиг.3 — температурный коммутационный датчик (вариант 2), Устройство защиты трехфазного электродвигателя от аварийных режимов содержит защитное отключающее устройство 1 (например, ЗОУП-25, РУД-0,5 или др,), в которое входит трансформатор 2 тока нулевой

- последовательности, к вторичной обмотке которого присоединен защитно-отключающий блок 3, размыкающий контакт исполнительного реле которого введен в цепь катушки магнитного пускателя 4, силовые контакты которого коммутируют цепь питания электродвигателя 5. При этом в статоре электродвигателя 5 размещены температурные коммутационные датчики 6, одним выводом соединенные с зануленным корпусом электродвигателя 5, а вторым выводом — с резистором 7, включенным в цепь одной из фаз.

Температурные датчики 6 содержат металлический корпус 8, заполненный трансформаторным маслом 9, контактную пару, подвижный контакт 10 которой механически связан с упругим элементом 11, изготовленным из сплава, обладающего эффектом памяти формы, неподвижный контакт 12, еиброгасительную пластину 13 и заглушку 14, 10

20 ля 5 происходит размыкание цепи в датчике и

35 возвращение подвижного контакта 10 и

Температурные коммутационные датчики 6 устанавливаются в статоре электродвигателя, а ToKooãðàíè÷èâà oùèé резистор 7—

B клеммной коробке электродвигателя, Устройство работает следующим образом.

При появлении аварийного режима работы электродвигателя, сопровождающегося повышенным нагревом обмоток, происходит нагрев датчиков, При достижении температурой значения начала фазового перехода (например, 90...95 С) в металле упругого элемента 11 происходят фазовые превращения, восстанавливающие заданную при термообработке форму.

Упругий элемент 11, изгибаясь перемещает подвижный контакт 10 в сторону неподвижного 12, что приводит к замыканию цепи датчика.

При замыкании контактов хотя бы в одном из датчиков 6 по цепи (фаза-резистор

7-датчик 6-корпус электродвигателя 5-нулевой провод) протекает ток утечки порядка

20...25 мА. Появление тока утечки приводит к срабатыванию защитного отключающего устройства 1 и отключению электродвигатеПо мере отыскания электродвигателя снижается температура датчика 6. При снижении температуры ниже начала фазового перехода в металле элемента 11 происходитуменьшение упругости. Под действием упругих сил металла подвижного контакта упругого элемента 11 в исходное положение.

После этого электродвигатель 5 может быть снова включен.

Предлагаемое устройство защиты является простым по электрической схеме и конструкции и дает возможность осуществить эффективную защиту электродвигателя при всех аварийных режимах, сопровождающихся повышенным нагревом обмотокэлектродвигателя.

Малые размеры температурного коммутационного датчика (диаметр 3,5 мм, длина

20 мм) обеспечивают небольшой перепад температуры между контролируемым объектом и реагирующим упругим элементом

11 (3.„4 С). При этом, необходимо отметить, что температура срабатывания датчика определяется температурой начала фазовых превращений в металле упругого элемента

11. В свою очередь температура начала фазовых превращений (от начала восстановления формы) зависит от соотношения компонентов в металле и от его термообработки. Экспериментальные исследования

1772863 показали, что точность задания температуры срабатывания датчиков можно обеспечить в пределах — 41 С, Для защиты электродвигателей могут быть применены упрощенные датчики (фиг,3). В такой конструкции неподвижным контактом является металлический корпус датчика. При этом, датчик крепится токопроводящим клеем к статору электродвигателя.

Надежность настоящих датчиков характеризуется предельным количеством их срабатываний — не менее 500 тыс.раз.

Устройство заявляемой защиты изготовлено в нескольких экземплярах и прошло успешные лабораторные испытания.

Настоящая защита является компактной, не требующей дополнительных прово° дов, проста в изготовлении и эксплуатации.

Формула изобретения

1, Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от аварийных режимов, содержащее защитно-отключающий блок, снабженный входными зажимами, подключенными к выходам вторичной обмотки дифференциального трансформатора тока нулевой последовательности, первичными обмотками которого являются пропущенные внутри его магнитопровода три фазных

I ю с провода, а размыкающий контакт защитноотключающего блока включен в цепь управления магнитным пускателем, силовые контакты которого предназначены для

5 включения в цепь питания электродвигателя, датчики температуры, предназначенные для размещения в статоре электродвигателя, отл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его экс10 плуатационной надежности, датчики температуры выполнены в виде трех параллельно соединенных температурных коммутационных датчиков, с одной стороны имеющих клемму для присоединения к зануленному

15 корпусу электродвигателя, а с другой стороны подключенных к вновь введенному токоограничивающему резистору, свободный вывод которого предназначен для подклю; чения к одной из фаз, 20 2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что каждый из температурных коммутационных датчиков содержит металлический корпус, заполненный трансформаторным маслом, встроенный

25 подвижный и неподвижный контакты, при этом подвижный контакт механически связан с упругим элементом из сплава, обладающего термическим эффектом памяти формы.

1772863

Составитель А. Кравец

Техред М,Моргентал

Корректор М, Ткач

Редактор Т. Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 3849 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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