Устройство для тепловой защиты электродвигателя постоянного тока

и 111 Р н и Г ИАИС 1 И, К плу Яик 1 б 83 2 Н 5/04, 7/08 Е ИЗОБРЕТЕН ОП инсти 82,СССР 24-07, 198ОСУДАРСТВЕН)Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРБПИПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА(57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к средствам защиты машин постоянного тока от перегрева и может йайти применение в системах электроприводаобщепромышленных механизмов. Цель изобретения - расширение области применения. Указанная цель достигается за счет осуществления контроля величины температурного изменения как сопротивления обмотки 2 добавочных полюсов, компенсационной или обмотки последовательного возбуждения, обтекаемых рабочим током якоря 1 и подверженных наибольшим тепловым перегрузкам, так и тока якоря 1 с помощью моста, образованного контролируемой обмоткой 2, токоизмерительным шнуром 3, термостабильными резисторами 4 и 5. Последний из них регулируемый и включен на зажимы измерительной диагонали и одного из плеч нуль-органов 6 и 7, Выходы их соединены с входами логического элемента И-НЕ 9, нагруженного исполнительным реле 10. Выход первого нуль-органа 6 соединен через инвертор 8. Нуль-орган выполнен на базе двух компараторов, включенных по выходам параллельно, а по входам - перекрестно, Неинвертирующий вход первого из них соединен с инвертирующим входом. второго и наоборот. 1 ил.Изобретение относится к электротехнике, а именно к средствам защиты машинпостоянного тока от перегрева,Целью изобретения является расширение области применения устройства длятепловой защиты машины постоянного тока.На чертеже представлена электрическая схема устройства,Последовательно с якорем 1 и обмоткойдобавочных полюсов 2, выбранной в качестве контролируемой, включен токоизмерительный шунт 3. К внешним зажимамобмотки 2 и шунта 3, образуя мост, включена ветвь, содержащая соединенные последовательнонерегулируемый резистор 4 ирегулируемый резистор 5, каждый из которых является термостабильным. Свободнаядиагональ моста подключена к входу первого нуль-органа 6, а зажимы одного из плеч,например, токоизмерительного шунта 3, соединены с входом второго нуль-органа 7,При этом выход первого нуль-органа 6 черезинвертор 8 подключен к одному из входовлогического элемента И-НЕ 9, нагруженного исполнительным реле 10, Выход второгонуль-органа 7 соединен соответственно свторым входом логического элемента 9.Нуль-органы 6 и 7 выполнены по одной и тойже схеме на базе компараторов 11, 12 и 13,14, питаемых от однополярного источника ивключенных по выходу параллельно, а повходам - перекрестно, т.е. инвертирующи.вход первого компаратора соединен с неинвертирующим входом второго и наоборот,В качестве контролируемой обмотки 2кроме обмотки добавочных полюсов могутбыть использованы компенсационная илиобмотка последовательного возбуждения,каждая из которых обтекается рабочим током якоря 1 и подвержена наибольшим тепловым перегрузкам, Нуль-орган 6 и 7 могутбыть выполнены, например, на компараторах К 554 САЗ, а инвертор 8 и логическийэлемент И-НЕ 9 на микросхеме К 155 ЛАЗ,что позволяет питать все устройство однополярным источником, В качестве исполнительного реле 10 могут быть использованыкак бесконтактнце элементы, так и электромагнитные реле, В последнем случае дляуменьшения перенапряжений обмотки реледолжна быть зашунтирована диодом, катодом присоединенными к выходу микросхемы,Особенность работы нуль-органов 6 и 7Фвляется то, что при любом по знаку сигналена входе они формируют выходное напряжение только одной полярности, за счет чего и обеспечивается их сопряжение сцифровыми элементами 8 и 9.ской 1 и становится равным выходному напряжению второго нуль-органа, контролирующему наличие тока в силовой цепи.Совпадение этих напряжений, а следовательно, и входных сигналов логического50 элемента И-НЕ 9 влечет снижение его выходного напряжения и отклонение исполнительного реле 10, которое размыкает свои контакты и отключает машину постоянного тока от питающей сети или нагрузки.55Уставка срабатывания защиты определяется исходным разбалансоМ моста при холодном состоянии машины и регулируется с помощью резистора 5. Уставка срабатывания практически не зависит от температурц 5 10 15 20 25 30 35 40 Параметры. резисторов 4 и 5 выбираются так, чтобы срабатывание защиты вследствие уравновешивания моста, образванного ими совместно с контролируемой обмоткой 2 и токоизмерительным шунтом 3, при котором выполняется равенство Вгй 4 = Взй 5, наступало бы только при максимально допустимом перегреве машины, т,е. при выбранной в качестве уставки ее температуре, а следовательно, и температуре контролируемой обмотки,Устройство работает следующим образом.В номинальном режиме, когда ток якоря 1 отличен от нуля, а температура машины ниже допустимой, равновесие моста отсутствует, вследствие чего напряжения, подаваемые на входы нуль-органов 6 и 7 при атом также отличны от нуля, а на их выходах формируются сигналы, соответствующие логической 1, один из которых инвертором 8 преобразуется в логический О. Соотношении сигналов на входах логического элемента И-НЕ 9 определяет высокий уровень его выходного напряжения и включенное состояние исполнительного реле 10,При реверсе или при переходе машины из одного режима работы в другой, когда ток якоря 1 проходит через нулевое значение, входные, а следовательно, и выходные напряжения нуль-органа 6 и 7 падают до нуля. Однако входные напряжения логического элемента И-НЕ 9, как и прежде, отличаются по уровню одно от другого, вследствие чего исполнительное реле 10 остается во включенном состоянии,Нагрев машины связан с ростом сопротивления ее обмоток, Поэтому при максимально допустимой температуре, когда наступает равновесие моста, напряжения на зажимах измерительной диагонали, т.е, на входе первого нуль-органа 6 и на его выходе снижаются до нуля, а на выходе инвертора 8 оно достигается уровня логичеСоставитель А, ШиланТехред М,Моргентал Корректор Т.Малец Редактор О.Хрипта Заказ 3419 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 475 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 оружлющеи среды, что обеспечиваетсятермастабильностью трех плеч измерительного моста,Таким образом, предлагаемоя устройство осуществляет тепловую защиту машины постоянного тока не только вдвигательном и генераторном режимах, нои при ее работе в повторно-кратковременных режимах, в динамических режимах сознакопеременными моментами нагрузки на 10валу. Возможность регулирования уставкисрабатывания позволяет без измененияконструкции испольэовать устройство длязащиты машин, отличающихся широким диапазоном номинальных мощностей, клас-, 15сом изоляции и допустимой степеньюперегрева, что свидетельствует о расширении его области практического применения.Формула изобретенияУстройство для тепловой защиты электродвигателя постоянного тока, содержащеетокоизмерительный шунт, имеющий клеммы для включения между питающей сетью иодним выводом контролируемой обмоткиэлектродвигателя, нерегулируемый термостабильный резистор, первый вывод которого соединен с первым выводомтокоизмерительного шунта, первый нульорган, первый вход которого подключен квторому выводутокоизмерительного шунта, 30а второй - к второму выводу нерегулируемого термостабильного резистора, исполнительное реле, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения области применения,в него дополнительно введены второй нуль орган, логический элемент И-НЕ, инвертор и регулируемый термостабильный резистор, первый вывод которого соединен с вторым входом первого нуль-органа, а второй имеет клемму для подключения к другому выходу контролируемой обмотки, при этом вывод первого нуль-органа через инвертор, а второго нуль-органа - непосредственносоединены с соответствующими входами логического элемента И-НЕ, выход которого подключен к исполнительному реле, вход второго нуль-органа соединен с первым выводом нерегулируемого термостабильного резистора, каждый из нуль-органов состоит из двух параллельно включенных по выходу компараторов, зти выходы являются выходами своих нуль-органов, инвертирующий вход первого компаратора первого нуль-органа является его первым входом и соединен с неинвертирующим входом второго компаратора первого нуль-органа, а также с инвертирующим входом второго компаратора второго нуль-органа и с неинвертирующим входом первого компаратора второго нуль-органа, неинвертирующий вход первого ком паратора первого нуль-органа соединен с инвертирующим входом второго компаратора этого нуль-органа, а инвертирующий вход первого компаратора второго нуль-органа является входом этого нуль-органа и соединен с неинвертирующим входом второго компаратора этого нуль-органа,