Устройство для тепловой защиты асинхронного электродвигателя

(51)5 Н 02 Н 5/04, 7/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Донецкий политехнический инст(56) Авторское свидетельство СССРМ 1453508 кл. Н 02 Н 5/04, 1987.Авторское свидетельство СССРМ 1552287, кл. Н 02 Н 5/04, 1988.) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩАСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТ(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 - повышение надежности и экономичности. Указанная цель достигается за счет выполнения источника оперативного тока на. базе соединенных параллельно и включенных в цепь одной из фаз питающей сети полупроводникового диода 2 и дросселя с регулируемой индуктивностью 3 и введения дополнительного ВС-фильтра, На зажимы источника оперативного тока включен резистивный делитель напряжения 4, выход которого соединен с входом второго ВС-фильтра постоянной составляющей, состоящего из резистора 5 и конденсатора 6. Первый ВС-фильтр постоянной составляющей, выполненный в виде соединенных звездой резисторов 7, 8 и конденсатора 9, включен на зажимы статорной обмотки электродвигателя 1, Третий фильтр постоянной составляющей, содержащий резистор 10 и конденсатор 11, включен последовательно с первым ВС-фильтром. Однопотенциальные выводы резистивного делителя напряжения 4, первого, второго и третьего ВС-фильтров подключены к проводу, соединяющему источник оперативного тока с. электродвигателем 1. При этом внешние выводы конденсаторов б и 11, соединенных последовательно, подключены к входу нуль- органа 12, выход которого нагружен исполнительным реле 13. 1 ил,1667188 ного, 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 фильтром.Постоянная составляющая тока, протекая по статорным обмоткам электродвигателя 1, создает падение напряжения, 0 пропорциональное их активному сопротивлению, которое выделяется первым ВС- фильтром постоянной составляющей, выполненным в виде соединенных звездой резисторов 7, 8 и конденсатора 9 и включен ным параллельно путем замыкания оперативного тока. Первый и третий фильтры постоянной составляющей образуют каскадное соединение, что резко увеличивает их результирующий коэффициент затухания за пределами зоны прозрачности при практическом равенстве постоянных составляющих напряжений на зажимах конденсаторов 9 и 11.Так как второй ВС-фильтр постояннойсоставляющей включен на зажимы источника оперативного тока, а первый и третий фильтры на зажимы его нагрузки, то при соединенных в одну точку их однопотенциальных выводах выходные напряжения фильтров, снимаемых с зажимов конденсаторов 6 и 11, оказываются направленными встречно друг относительно друга, Первое из этих напряжений, являющееся опорным, с помощью резистивного делителя 4 напряжения устанавливается равным выходному напряжению третьего ВС-фильтра при максимально допустимой температуре перегрева обмоток электродвигателя 1. Поэтому при пуске и в номинальном режиме, когда перегрев обмоток ниже допустимого, опорное напряжение превышает выходное напряжение третьего ВС-фильтра и нуль-орган 12, контролирующий их разность, вырабатывает напряжение, обеспечивающее срабатывание исполнительного реле 13, контакт которого блокирует цепь включения элекгродвигателя 1.По мере нагрева электродвигателя 1 активное сопротивление его обмоток возрастает, что приводит к повышению напряжения на зажимах конденсатора 11, и при максимально допустимом перегреве оно достигает опорного, в результате чего на выходе нуль-органа 12 напряжение исчезает, исполнительное реле 13 отключается и размыкает свой контакт в цепи управления электродвигателем 1, отключая тем самым его от питающей сети.При обрыве одного из выводов конденсаторов 9 или 11 постоянная составляющая 20 Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты асинхронных электродвигателей от перегрева, иможет быть использовано в системах электропривода общепромышленных механизмов и установок.Целью изобретения является повышение надежности и экономичности работыустройства для тепловой защиты асинхронного электродвигателя. 1На чертеже представлена электрическая схема устройства для тепловой защитыасинхронного электродвигателя.В цепь одной из фаз сети, питающейэлектродвигатель 1, последовательно включен источник оперативного тока, представляющий собой параллельное соединениеполупроводникового диода 2 и дросселя срегулируемой индуктивностью 3, к клеммамкоторого входом подключен резистивныйделитель 4 напряжения, выходные зажимыкоторого соединены с входами третьего резистора 5 и второго конденсатора 6, соединенных последовательно. На зажимыстаторной обмотки электродвигателя 1 25включены резисторы 7 и 8 и конденсатор 9,соединенные звездой. 1(онденсатор 9 соединен с последовательно соединенными резистором 10 и конденсатором 11,Нуль-орган 12 нагружен исполнительным 30реле 13. Резисторы 7, 8 и конденсатор 9образуют первый ВС-фильтр, резисторы 4, 5и конденсаторы 6 образуют второй ВСфильтр, резистор 10 и конденсатор 11 третий ВС-фильтр. 35В качестве нуль-органа может быть использован стандартный компаратор напряжения или транзисторный усилитель,работающий в ключевом режиме, а дроссель с регулируемой индуктивностью выполнен с ферромагнитным сердечником инемагнитным зазором,Устройство работает следующим образом.Силовой ток электродвигателя 1 на зажимах дросселя с регулируемой индуктивностью 3 создает падение напряжения,величина которого в один из полупериодовпитающего напряжения ограничивается полупроводниковым диодом 2 на уровне его 50прямого напряжения, что обусловливаетнесимметрию этого тока и появление внем постоянной составляющей, уровенькоторой регулируется путем измененияиндуктивности дросселя 3 за счет изменения величины его немагнитного зазора иконтролируется вторым ВС-фильтром постоянной составляющей. На зажимах конденсатора 6 этого фильтра выделяетсянапряжение, используемое в качестве опор1 б 67188 Формула изобретения Устройство для тепловой защиты асинхронного электродвигателя, содержащее источник оперативного тока в виде полупроводникового диода, выводы которого предназначены для включения в одну фазу питающей сети, первый КС-фильтр постоянСоставитель К. Шилан Редактор О, Спесивых Техред М.Моргентал Корректор С.ШевкунЗаказ 2530 Тираж 385 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 напряжения на выходе третьего ВС-фильтра останется практически неизменной, но вследствие уменьшения общего коэффициента затухания возрастет уровень переменной составляющей, в результате чего суммарное напряжение на входе нуль-органа 12 в некоторые моменты времени может уменьшиться до нуля, что в конечном итоге приведет к отключению исполнительного реле 13 и электродвигателя 1 от питающей сети. Именно поэтому можно сделать вывод о том, что применение в устройстве каскадного соединения двух фильтров постоянной составляющей не только повышает надежность работы за счет предотвращения возможности появления высокого напряжения на входе нуль-органа, но позволяет осуществлять самоконтроль его работоспособности.Введение в источник оперативного тока устройства дросселя с ферромагнитным сердечником, сопротивление которого имеет главным образом индуктивный характер и поэтаьявляется термостабильным, позволило о сравнению с прототипом существенно снизить тепловые потери энергии и на этой основе повысить экономичность работы устройства и обеспечить достижение поставленной цели. ной составляющей, состоящий из соединенных в звезду двух резисторов и конденсатора, при этом свободные выводы указанных резисторов предназначены для 5 подключения к другим соответствующимфазам питающей сети, второй ЯС-фильтр постоянной составляющей, состоящий из третьего резистора, резистивного делителя напряжения в виде регулируемого резисто ра и второго конденсатора, при этом первыевыводы регулируемого резистора, источн ика оперативного тока в виде полупроводникового диода и свободный вывод конденсатора первого В С-фильтра обьеди иены и через второй конденсатор подключены к первым выводам третьего резистора и куль-органа, к выходам которого подключено исполнительное реле, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежно сти и экономичности, в него дополнительновведены дроссель с регулируемой индуктивностью, включенный параллельно источнику оперативного тока в виде полупроводникового диода, второй вывод 25 которого соединен с вторым выводом регулируемого резистора, подключенного своим движком к второму выводу третьего резистора, третий Я С-фильтр постоянной составляющей, состоящий из четвертого ре зистора и третьего конденсатора, общаяточка которых подключена к второму входу нуль-органа, при этом свободный вывод четвертого резистора подключен к нулевой -очке звезды первого Й С-фильтра, а 35 свободный вывод третье, о конденсатора соединен с первым выводом регулируемого резистора.