Устройство для защиты электродвигателя переменного тока

(51)Н 02 Н 7 ЕН ОБ ПИ ЛЬС ВТОРСИОМУ 4-0. И еле ключа,ит из тр ричем теп последовальство СС/08, 6 ЛЯ ЗАШИТЫ ЕМЕННОГОорматор тока, пловой анаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ 3337114 1709.81 23.07.83 О, И. Хо Н, Жабин АлтайскийИ, Ползун(56) 1. Чернобровов Н. В защита. М., "Энергия", 19 с. 568-572,2, Авторское свидете233052, кл. Н 02 Н 7 (54) (57) УСТРОЙСТВО Д ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПЕР ТОКА,. содержащее трансф выпрямитель, квадратор, т 80103090 лог, исполнительный элемент, о т л ич а ю щ е е с я тем, чтс с целью повышения надежности и точности, в негодополнительно введены два трансформатора тока, а квацратор состоит из последовательно соединенных преобразователя напряжение - частота, формирователя импульсов, токового ключа и диода, а такжеиз преобразователя напряжение - ток, вход нен с входом преобрае - частота, а выходвход которого соед зователя напряжени с выходом токового ловой аналог состо тельно соединенны конденсаторов, пр включен параллель рам, второй - пара третьему резистор тор включен парал зистору. х резисторов и трех ичем первый конденсато ио всем трем резистоллельно второму и ам, а третий конценсалельно третьему ре1030,Изобретение относится к электротехпике, в частности к устройствам релейнойзашиты, и может быть использовано длязащиты асинхронных электродвигателейот перегрузки,5Известно устройство для зашитыэлектродвигателя переменного тока отперегрузки, содержащее датчики токатоковые реле, реле времени и исполнительный орган 1 )10Данное устройство имеет недостаточноебыстродействие йри значительных перегрузках, а также не позволяет полностьюреализовать перегрузочные способностиэлектродвигателя, 15Наиболее близким к изобретению яв-ляется устройство для защиты электродвигателя переменного тока от перегрузки, содержащее датчик тока, выпрямитель, квадратор, выполненный на стабили-,тронах, тепловой аналог, содержащийконтур из линейных и нелинейных сопротивлений и конденсатора, и исполнительный орган. Снимаемое с тепловогоаналога напряжение, пропорциональноетемпературе обмоток электродвигателя,подается на исполнительный орган,Устройство позволяет более точнореализовать перегрузочные способностиэлектродвигателя 2Однако испопьзуемый в известномустройстве принцип получения зависимости времени срабатывация устройствазащиты от величины перегрузки, а такжеприменение в тепловом аналоге конденсаторов большой емкости (более 100 мкф)5не позволяет иметь характеристикизашиты, полностью соответствуюшие перегрузочным характеристикам электродвигателя, особенно при переменномграфике нагрузки, что не обеспечивает40необходимой надежности и точности устройства для защиты.Применение трансформатора тока,включенного только в одну фазу, делаетустройство зашиты нечувствительным кнесимметричным режимам работы электродвигателя.Белью изобретения является повышениенадежности и точности устройства длязашиты электродвигателя переменноготокаеПоставленная цель достигается тем,что в устройство для зашиты электродвигателя переменного тока, содержащеетрансформатор тока, выпрямитель, квадратор, тепловой аналог и исполнительныйэлемент, дополнительно введены дватрансформатора тока, а квадратор сос)07тонт и.з последовательно соедишнныхпреобразователя напряжение - частота,формирователя импульсов, токового ключа и диода, а также из преобразовате.ля напряжение - ток, вход которого соединен с входом преобразователя напряжение - частота, а выход - с выходомтокового ключа, причем тепловой аналог состоит из трех последовательносоединенных резисторов и трех конденсаторов, причем первый конденсаторвключен параллельно всем трем резисторам, второй - параллельно второмуи третьему резисторам, а третий конденсатор включен параллельно третьемурезистору.На фиг, 1 представлена блок-схемаустройства для зашиты электродвигателя переменного тока; на фиг. 2 - схематеплового аналога,Устройство для защиты (фиг,1) содержит трансформаторы 1-3 тока, выпрямитель 4, преобразователь 5 напряжение - частота, формиоователь 6импульсов, токовой ключ 7, преобразователь 8 напряжение - ток, диод 9,тепловой аналог 10 и исполнительныйэлемент 11.Тепловой аналог (фиг,2) выполненна резисторах 12 - 14 и конденсаторах 15 - 17.Устройство для зашиты электродвигателя переменного тока работает следую-щим образом,С трансформаторов 1-3 тока напряжение, пропорциональное току электродви- .гателя, подается на выпрямитель 4,Выпрямленное напряжение управляет частотой колебаний преобразователя 5 напряжение - частота, Из этих колебанийформирователь 6 импульсов формируеткороткие импульсы, имеющие постояннуювеличину длительности, которые далеепоступают на токовый ключ 7, закрываюшийся на время цействия импульса.Напряжение с выхода выпрямителя 4 годается также и на преобразователь 8напряжение - ток, на выходе котороготок пропорционален току электроцвига-теля,Выходной ток преобразователя 8 напряжение - ток идет на токовый ключ 7,когда последний открыт, При закрывании токового ключа 7 ток поступает через диод 9 на тепловой аналог 10 и заряжает конденсаторы теплового аналога,Диод 9 служит для того, чтобы конденсаторы теплового аналога не разряжалисьна токовый ключ 7, когда он открыт.1 н 17 тавитель А. Бхред С.Неце едактор В. Дан За л. Проектная, 4 т", г. У Филиал ППП "Па 3 1 скз Таким образом, на тепловой аналог 10 поступают импульсы тока, частота и амплитуда которых изменяется пропорционально току электродвигателя. Среднее значение тока, поступаюшего на тепловой аналог 10, пропорционально квадрату тока электродвигателя. С теплового аналога 10 напряжение, пропорциональное температуре обмоток статора электродвигателя, подается на исполнительный элемент 11. При превышении этим напряжением определенной величины исполнительный элемент 11 выключает электродвигатель.Сущность предложенного теплового аналога (фиг.2) заключается в том, что при условном разделении электродвигателя на три части - обмотку статора, ста тор и корпус, конденсаторы 15 - 17 теплового аналога моделируют соответственно теплоемкости этих частей, Резисторы 12 и 13 моделируют тепловую связь межау обмоткой статора, статором и корпусом, а резистор 14 - тепловую связь между корпусом электродвигателя и окружающей средой. Если на тепловой аналог подавать ток, величина которого пропорциональна квадрату тока электродвигателя, .то напряжение на конденсаторах пропорционально температуре тех частей электродвигателя, теплоемкость которых эти конденсаторы моделируют. Предложенный тепловой 5228/54 Тираж 61ВНИИПИ Государственного кпо делам изобретений113035, Москва, Ж 35,налог моделирует не только накопление,но и распределение тепла в электродвигателе, что позволяет более точно поддерживать пропорциональность междутемпературой обмоток статора и напряжением на тепловом аналоге при любомграфике нагрузки электродвигателя влюбой момент времени.Квадратор с предложенной структурой 10 позволяет генерировать ток, величинакоторого может быть менее 10 "А, чтопозволяет в тепловом аналоге использовать стабильные и малогабаритные конденсаторы емкостью порядка 10 мкф и приэтом получать стабильные выдержкивремени при срабатывании защиты болееодного часаДополнительное введение в устройство для защиты двух трансформаторовтока позволяет повысить его чувствительность к несимметричным режимам работы электродвигателя. Предлагаемое устройство для зашиты 2 по сравнению с известными имеет рядпреимуществ: высокую надежность, быстродействие, стабильность характеристик. Дополнительным достоинством предлагаемого устройства является его компактность, возможность установки в магнитном пускателе на месте теплового реле без каких-либо дополнительных монтажных работ. ренко Корректор М. Демчик Подписимитета СССРоткрытийаушская наб д, 4/5