Устройство защиты электродвигателей постоянного тока от кругового огня

 

- " = аюусроная патен нс т нлческая б

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЫ ТЕЛЬСТВУ

Соеэ Советскмк

Саорелистическик

РЧклубиии (61) Доиолммтельмое к авт. саид-ву(22) Залвлемо 140677 (2f) 2496882/24-07 с ирисоедимемием заявки Ио— (23) Прморитет—

Государстаеииый комитет

СССР по делам изобретеиик. и откритий

Оиубликовамо 0509.79. Бурллетеиь ge 33

Дете опубликоеаимв описания 100979 (72) Авторы изобретения

М. В. Мительман и В. Д. Бохман (71) Заявитель (541 УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

ПОСТОЯННОГО ТОКА OT КРУГОВОГО ОГНЯ

Изобретение относится к области защиты электродвигателей постоянного тока, снабженных добавочной щеткой, расположенной между основным и работающим с большим диапазоном изменений нагрузок и магнитного потока.

Для,электродвигателя постоянного тока кратковременные перегрузки особенно опасны из-за возможности возникt0 новения дуги, горящей между разнополярными щеткодержателями, коллектором, щитами и полюсными башмаками. Особенно часто возникает круговой огонь в электродвигателях с регулируемым магнитным потоком. Задача борьбы с этим явлением решается в существующих схемах защит путем применения быстродействующих автоматических выключателей с максимальным расцепителем, которые отключают электродвигатель Ю от сети при нагрузке больше определенной (l). Основным недостатком этих схем является срабатывание, защиты после возникновения аварии. Кроме того недостатком этого способа защит является практическая невозможность менять уставку автоматического выключателя в зависимости от величины магнитного потока, напряжения на якоре, .т.е. в соответствии с действительной З0 опасностью вызываемой перегрузкой нарушением коммутации.

Известны и другие устройства защиты,: содержащие дополнительные измерительные щетки, установленные на коллекторе в зоне максимальных межламельных напряжений, выделитель модуля напряжения, блок нелинейности, причем входы переменного тока диодной мостовой схемы включены между выходом и входом регулятора тока, а к выходам постоянного тока диодной мостовой схемы встречно подключен выход блока нелинейности, вход блока нелинейности подключен к дополнительным измерительным щеткам (2). Это техни— ческое решение является наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту.

Недостатком этого устройства является низкая чувствительность для защиты от кругового огня электродвигателей постоянного тока со спокойной нагрузкой. Другим недостатком устройства является установка дополнительных измерительных щеток в зоне максимальных межламельных напряжений, что вызывает необходимость применения для них специальных материалов с очень высоким объемным сопротивлени684682

20 ем. Кроме того, это устройство используется лишь для снижения вероят— ности возникновения кругового огня только для электроприводов с подчиненным управлением и не решает зада чу защиты электродвигателя.

Целью изобретения является повышение надежности защиты.

Поставленная цель достигается тем, что измерительный орган выполнен в виде потенциометра, подключенного к разнополярным рабочим щеткам, а ис- 0 полнительный орган соединен со средней точкой потенциометра и дополнительной щеткой, расположенной на коллекторе на одинаковом расстоянии от основных разнополярных щеток. 15

Сущность изобретения поясняется чертежами . На фиг. 1 представлена потенциальная диаграмма; на фиг. 2схема устройства.

При неискаженной потенциальной диаграмме, т.е. при холостом ходе электродвигателя, потенциал точки на коллекторе, равноудаленной от разнополярных рабочих щеток, равен алгебраической полусумме их потенциалов .

При нагрузке электродвигателя под действием реакции якоря происходит искажение потенциальной диаграммы, т.е. диаграммы распределения межламельных напряжений на коллекторе. Искажение это особенно сильно при ослаблении магнитного потока. Характер искажения виден из фиг ° 1.

Искажение потенциальной диаграммы приводит одновременно к двум явлениям: росту максимального межламельного .на-35 пряжения и изменению потенциала точки на коллекторе, равноудаленной от< разнополярных рабочих щеток. При этом величина изменения потенциала этой точки однозначно связана с величичой 40 максимального межламельного напряжения ° Поскольку круговой огонь может возникнуть только при максимальном. межламел ьном напряжении, большем некоторой величины (20-45B), определяе- 45 мой в первую очередь толщиной межламельной изоляции, а также твердостью меди коллектора, то сигнал, равный изменению потенциала точки на коллекторе равноудаленной от раэнополярных рабочих щеток может быть использован для отключения электродвигателя или ограничения его режимов, что позволяет исключить возможность возникновения кругового огня.

На коллекторе 1 эЛектродвигателя установлены основные рабочие щетки

2 и 3 имеющие разную полярность, а также дополнительная измерительная щетка 4. K основным измерительным щеткам присоединены концы резистора

5, включенного как пзтенциометр, причем средняя точка потенциометра присоединена к выводному зажиму 6 схемы, а к выводному зажиму 7 схемы присоединена дополнительная измерительная щетка 4 .

Устройство работает следующим образом. При отсутствии нагрузки на валу электродвигателя потенциальная диаграмма неискажена и разность потенциалов между зажимами 6 и 7, т.е, между средней точкой резистора 5 и щеткой 4, равна нулю при всех возможных рабочих напряжениях на щетках

2 и 3. При росте нагрузки, вследствие действия реакции якоря, магнитное поле электродвигателя искажается. Вследствие этого явления потенциал щетки

4 и зажима 7 меняется. Потенциал зажима б практически не изменяется, Поэтому разность потенциалов между зажимами б и 7 становится отличной от нуля и может быть использована для срабатывания защитных устройств, например расцепителя автоматического выключателя или реле защиты, а также для управления источником напряжения для питания якоря электродвигателя °

В результате применения изобретения для защиты электродвигателей постоянного тока, работающих с больщим диапазоном изменений магнитного потока н нагрузок, появляется возможность своевременного выявления опасных режимов и защиты от них прн помощи простейших схем, обладающих поэтому максимальной надежностью, Формула изобретения

Устройство защиты электродвигателейй постоянного тока от кругового огня, содержащее основные рабочие щетки, дополнительную щетку, измерительный и исполнительный органы, о тл и ч ающее с ятем, что, с целью повышения надежности защиты, измерительный орган выполнен в виде потенциометра, подключенного к разнополярным рабочим щеткам, а исполнительный орган соединен со средней точкой потенциометра и дополнительной щеткой, расположенной на коллекторе на одинаковом расстоянии от основных разнополярных щеток °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ГДР 9 105953, кл. 21с 68/50, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 56547,кл. Н 02 Р 5/06, 1975.

684682

Фм.h

Составитель С. Шутова

Редактор Д. Мепуришвили Техред С.Мигай Корректор IO..Макаренко

Заказ 5303/51 Тираж 857 Подписное

ILHHHIIH Государственного коьятета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4