Устройство для тепловой защиты асинхронного электродвигателя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1721692 А 1 05 Н 02 Н 5/04, 7/08, 7/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВИДЕТЕЛ ЬС АВТОРСКО 2(56) АвторскоеМ 780098, кл,АвторскоеМ 1667188, кл л. %11олитехнический институт 5(088.8)свидетельство СССРН 02 Н 5/04, 1978.свидетельство СССРН 02 Н 5/04, 1989. ПЛОВОЙ ЗАЩИ КТРОДВИГАТЕ к электротехним защиты асинхот перегрева, и системах электенных механизизобретения - енения устройстщиты от обрыва Ы юЬ 1 о(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕ ТЫ АСИНХРОННОГО ЭЛЕ ЛЯ(57) Изобретение относитс ке, а именно к устройства ронных электродвигателей может быть использовано ропривода общепромышл мов и установок. Цель расширение области прим ва путем обеспечения за фазы. Для этого осуществляют контроль не только величины активного сопротивления статорных обмоток электродвигателя, но и путей протекания оперативного тока, На зажимы источника оперативного тока, включенного в одну из фаз питающей электродвигатель 1 сети и. выполненного на базе полупроводникового диода 2 и дросселя 3, включен реэистивный делитель напряжения 4. Его выход соединен с Т-образным фильтром 5 постоянной составляющей, выходное напряжение которого используется в качестве опорного. На зажимы статорной обмотки параллельно путям протекания оперативного тока включены второй и третий Г-образные 6 и 7 постоянной составляющей. При неполнофазном режиме электропитания изменяются пути протекания оперативного тока, в результате чего напряжение одного из фильтров 6 или 7 падает до нуля и реле 11 отключает двигатель 1. 1 ил.Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты асинхронных электродвигателей от перегрева, и может быть использовано в системах электропривода общепромышленных механизмов и установок.Целью изобретения является расширение области применения устройства для тепловой защиты асинхронного электродвигателя.На чертеже представлена электрическая схема устройства для тепловой защиты асинхронного электродвигателя.В цепь одной из фаз сети, питающей электродвигатель 1, последовательно включен источник постоянного оперативного тока, состоящий из соединенных друг по отношению к другу параллельно полупроводникового диода 2 и дросселя 3 с регулируемой индуктивностью, зажимы которого соединены с входом регулируемого резистивного делителя 4 напряжения, выход которого подключен к входу первого Г-образного фильтра 5 постоянной составляющей, при этом их однопотенциальные зажимы подключены к фазному проводу, соединяющему источник оперативного тока с электродвигателем 1 и принятому в качестве общего узла, Второй 6 и третий 7 фильтры постоянной составляющей своими входами включены между общим узлом и второй и третьей фазами питающей сети так, что и их однопотенциальные зажимы присоединены к общему узлу. Первый нуль-орган 8 своим входом включен на свободные выходные зажимы первого 5 и второго 6 фильтров, а второй нуль-орган 9 - на соответствующие зажимы первого 5 и третьего 7 фильтров, Выходные зажимы первого и второго нуль- органов соединены с входами логического элемента И 10, выход которого нагружен исполнительным реле 11.Все фильтры постоянной составляющей выполняются на базе емкостных и резистивных или индуктивных элементов по Г- или Т-образной схеме, а второй и третий фильтры должны быть двухкаскадными, что обусловлено требованием обеспечения надежности и предотвращения возможности появления высокого напряжения на входах нуль-органов в случае обрыва одного из выводов входящих в состав фильтров конденсаторов, В качестве нуль-органов могут быть использованы стандартные компараторы напряжения, а дроссель с регулируемой индуктивностью выполнен на ферромагнитном сердечнике с регулируемым воздушным (немагнитным) зазором,Устройство работает следующим образом. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В номинальном режиме работы силовой ток электродвигателя 1, протекая по цепи дросселя 3, создает на его зажимах па-. дение напряжения, мгновенное значение которого в один из полупериодов ограничивается полупроводниковым диодом 2 на уровне его прямого напряжения, что обусловливает несимметрию этого тока и появление в нем постоянной составляющей, используемой в качестве оперативного тока, величина которого регулируется изменением немагнитного зазора дросселя 3.На выходных зажимах первого фильтра 5 постоянной составляющей выделяется напряжение, используемое в качестве опорного, 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 данным фил ьтром.Постоянная составляющая тока, обусловленная однополупериодным выпрямлением, первую половину этого полупериода протекает по цепи источник оперативного тока - первая и вторая статорные обмотки электродвигателя 1 - вторая фаза питающей сети, а вторую половину полупериода - источник оперативного тока - первая и третья статорные обмотки - третья фаза сети и создает на зажимах статорной обмотки падение напряжения, выделяемое вторым 6 и третьим 7 фильтрами постоянной составляющей, величина которых пропорциональна как значению оперативного тока, так и активному сопротивлению статорных обмоток электродвигателя 1, величина последнего однозначно определяется температурой нагрева этих обмоток.Однопотенциальные зажимы всех фильтров постоянной составляющей подключены к общему узлу, и поэтому их выходные напряжения оказываются направленными встречно друг относительно друга, вследствие чего на входах первого 8 и второго 9 нуль-органов формируется разность этих напряжений. Опорное напряжение, снимаемое с выходных зажимов первого фильтра 5, с помощью регулируемого резистивного делителя 4 напряжения устанавливается равным выходным напряжением фильтров 6 и 7 при максимально допустимой температуре перегрева обмоток электродвигателя 1. Поэтому в номинальном режиме, когда перегрев обмоток ниже допустимого, опорное напряжение превышает выходные напряжения второго 6 и третьего 7 фильтров, вследствиечего нуль-органы 8 и 9 на своих выходах формируют напряжения высокого1721692 40 45 50 Составитель К, ШиланТехред М,Моргентал Корректор Л. Патай Редактор Н. Гунько Заказ 958 Тираж 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 уровня, обеспечивающие выделение на выходе логического элемента И 10 единичного сигнала и срабатывание исполнительного реле 11, контакт которого блокирует цепи включения электродвигателя 1. 5По мере нагрева электродвигателя 1 активные сопротивления его обмоток возрастают, что приводит к соответствующему росту выходных напряжений второго 6 и третьего 7 фильтров постоянной составляю щей, а при достижении ими уровня опорного - выходные напряжения нуль-органов 8 и 9 принимают нулевые значения, теряет питание исполнительное реле 11, которое и отключает электродвигатель 1 от питающей 15 сети.В случае обрыва одной из фаз питающей сети, т.е. при неполнофазном режиме электропитания электродвигателя 1, изменяется цепь протекания оперативного тока, 20 в результате чего. выходное напряжение од-: ного из фильтров, включенных на зажимах статорных обмоток, снижается до нуля, а другого возрастает почти в полтора раза, что приводит к изменению знака на входе 25 соответствующего нуль-органа и снижению до нуля его выходного напряжения, Появление на одном из входов элемента И 10 логического "0" влечет отключение исполнительного реле 11 и электродвигате ля 1 от питающей сети, исключая тем самым возможность его перегрева. Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет не только тепловую за щиту асинхронного электродвигателя, но и предотвращает возможность его перегрева в случае неполнофазного режима электропитания, что отличает его от прототипа более широкой областью применения по обеспечению эффективной и надежной : ксплуатации электрических машин.Формула изобретения Устройство для тепловой защиты асинхронного электродвигателя, содержащее предназначенный для включения в одну из фаз питающей сети источник оперативного тока, выполненный из параллельно включенных полупроводникового диода и дросселя с регулируемой индуктивностью, регулируемый резистивный делитель напряжения, вход которого включен параллельно источнику оперативного тока, а выход соединен с входом первого Г-образного фильтра постоянной составляющей, первый нуль-орган и исполнительное реле, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения защиты от обрыва фазы, в него дополнительно введены второй и третий Г- образные фильтры постоянной составляющей, первые входы которых имеют клемму для подключения к одной фазе питающей сети, а вторые входы имеют клеммы для подключения соответственно ко второй и третьей фазе питающей сети, второй нуль- орган, логический элемент И, выход которого подключен к входу исполнительного реле, входы логического элемента И соединены с выходами первого и второго нуль-органов, первые входы которых соединены с выходом первого Г-образного фильтра постоянной составляющей, а вторые входы - с выходами второго и третьего Г-образных фильтров постоянной составляющей соответственно.