Устройство для тепловой защиты электродвигателя

ЯО, 1083282 СОЮЗ СОВЕТСКИХСоцИАлистическихРЕСПУБЛИК зд) Н 02 Н 5/ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ков. И. ститут водного тран 00 Сй(56) 1. Авторское свидетельство СССР197734, кл. Н 02 Н 5/04.2. Авторское свидетельство СССР позаявке2878395/24-07, 29.01,80,(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее датчик тока, датчик частоты вращения, тепловой аналог электродвигателя в виде активно-емкостного контура и исполнительный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, в него дополнительно введены квадратор и функциональный элемент, причем вход квадратора подключен к датчику тока, а выход - к входу теплового аналога электродвигателя, функциональный элемент выполнен в виде резисторного оптрона, вход которого (светодиод) подключен к датчику частоты вращения, а выход(раторезистор) последовательно включен в зарядную цепь теплового аналога электродвигателя.1083282 30 35 45 50 55 Изобретение относится к электротехнике, а именно к схемам защиты электрических линий, машин и приборов, в частности к устройствам, реагирующим на отклонения от нормальной температуры.Известно устройство для тепловой защиты электродвигателя, тепловой аналог которого состоит из конденсатора и резисторов, причем один из них, нелинейный с коэффициентом нелинейности, изменяющимся пропорционально току нагрузки, модели рует величину постоянной времени нагревания, а другой, линейный - постоянную времени охлаждения электродвигателя 1.При работе электродвигателя в системах электропривода с глубоким изменением (ре гулированием) частоты вращения имеют место изменения теплоотдачи электродвигателя в широких пределах. При этом постоянная времени нагревания, величина которой обратно пропорциональна теплоотдаче, также значительно изменяется, Этот за кон изменения постоянной времени в зависимости от частоты вращения в устройстве не учитывается, что является существенным его недостатком,Известно также устройство для тепловой защиты электродвигателя, содержащее датчик тока, датчик частоты, тепловую модель электродвигателя и исполнительный орган.В качестве датчика тока в устройстве используют трансформатор тока,Датчиком частоты вращения служит тахогенератор постоянного тока с модулятором.Исполнительный элемент состоит из выпрямителя, стабилитрона, нагрузочных резисторов, промежуточного усилителя, сумматора, и блока управления,При работе устройства выходной сигнал промежуточного усилителя суммируется с управляющим сигналом блока управления и затем подается на цепи системы импульс 40 но-фазового управления электродвигателем. Тепловая модель электродвигателя выполнена в виде магнитной системы с двумя парами обмоток, одна из которых включена на выход датчика тока, другая - на выход датчика частоты вращения. Данная связь позволяЕУ моделировать тепловые потери электродвигателя путем суммирования сигналов, прямо пропорциональных току нагрузки и частоте вращения электродвигателя, Выходной сигнал тепловой модели задает уровень токоограничения в обратной связи по току системы управления приводом, тем самым достигается задача формирования сигнала, прямо пропорционального току и скорости двигателя,Однако в известном устройстве изменения условий охлаждения двигателя (теплоотдачи) при работе на пониженных час 2тотах вращения не учитываются, тем самымснижается точность работы устройства,Цель изобретения -повышение чувствительности устройства для тепловой защиты электродвигателя,Поставленнан цель достигается тем, что.в устройство для тепловой защиты электродвигателя, содержащее датчик тока, датчик частоты вращения, тепловой аналог электродвигателя в виде активно-емкостного контура и исполнительный элемент, дополнительно введены квадратор и функциональный элемент, причем вход квадратора подключен к датчику тока, а выход - к входутеплового аналога электродвигателя, функциональный элемент выполнен в виде резисторного оптрона, вход которого (светодиод) подключен к датчику частоты вращения, а .выход (фоторезистор) последовательно включен в зарядную цепь теплового аналога электродвигателя.На чертеже дана электрическая схемаустройства для тепловой защиты электродвигателя,Устройство содержит соединенные последовательно датчик 1 тока, квадратор 2; тепловой аналог 3 электродвигателя и исполнительный элемент 4, а также датчик 5частоты вращения и резисторный оптрон 6,Вход датчика тока включен в статорнуюцепь электродвигателя 7. Датчик частотывращения кинематически связан с электродвигателем 7 и выходом подключен к светодиоду оптрона 6. Фоторезистор оптрона6 включен последовательно с зарядным резистором теплового аналога.Выходной сигнал датчика 1 тока подается на вход квадратора 2, который формирует сигнал, пропорциональный тепловым потерям электродвигателя, С выхода квадратора этот сигнал поступает на вход теплового аналога 3 электродвигателя, Выходное напряжение теплового аналога, пропорциональное превышению температуры электродвигателя, подается на исполнительный орган 4, дающий команду на отключение электродвигателя при достижении этим сигналом величины, определяемой задатчиком напряжения (не показан), входящим в состав ис. полнительного органа, При вращении электродвигателя выходное напряжение датчика 5 частоты вращения подается на светодиод 8 оптрона 6, изменяя в зависимости от значения частоты вращения величину его светового потока, При этом соответствующим образом изменяется сопротивление фоторезистора, включенного в зарядную цепь теплового аналога 3. При снижении частоты вращения электродвигателя величина сопротивления фоторезистора, а следовательно и всей зарядной цепи теплового аналога возрастает. Вследствие этого увеличиваются напряжение на выходе теплового аналога и постоянная времени заряда конденса3тора 9, повышение частоты вращения электродвигателя вызывает снижение сопротивления зарядной цепи теплового аналога и соответственно уменьшение напряжения на выходе теплового аналога и постоянной времени зарядаПри отсутствии сигнала датчика частоты вращения сопротивление фото- резистора постоянно. В этом случае разряд конденсатора происходит с постоянной времени Тр , равной постоянной времени охлаждения электродвигателя 7. Таким образом, изменение частоты вращения влияет на параметры тепловой модели, повышая тем самым точность устройства.Пример. Датчиком 1 тока в предлагаемом устройстве может служить трансформатор тока. Квадратор 2, выполненный на базе нелинейного резистора 10, с квадратич 1083282 ной характеристикой содержит кроме этого резистор 11 и выпрямительный диод 12, Тепловой аналог 3 электродвигателя представляет собой активно-емкостный контур, состоящий из конденсатора 9 и резисторов 13 - 15. При этом зарядную цепь составляют резисторы 14 и 15, разрядную - 13 - 15.В качестве датчика 5 частоты вращения использован тахогенератор 16 постоянного тока с делителем 17 напряжения (делитель 10 напряжения может отсутствовать). Резисторный оптрон 6, имеющий характеристику, соответствующую зависимости теплоотдачи двигателя от частоты вращения, состоит из светодиода 8 и фоторезистора 15.Применение изобретения позволяет повысить точность устройства для тепловой защиты электродвигателя.Составитель Л. Корнеева Редактор А. Лежнина Техред И, Верес Корректор А. Лежннна Заказ 1766/47 Тираж 614 Г 1 одписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4