Устройство для защиты электродвигателя отперегрева

Сова Сеаетсаа Социалистические Республикависимос от авт. свидстсльствааявлсно 08,11.1 965 ( 94 1 798/24-7) л, 21 с, 68,5 присоединением заявки Ъв ПриоритстОпубликовано 09 Х.1967. Бюллетень М 1 П 1 С Н 02 с 1 Комитет по деламобретений и открытири Совете МинистреСССР( 621.316.925.2:62 .313.333 (088.8) вания описания 8 ХП 1,1967 ата опуолп Ав 1 орыизобретсни Н. Филатов и Н Заявител СТРОИСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЗЛЕКТРОДВИГАТПЕРЕГРГВА Т Известны устройства для релейной защиты от перегрева, позволяющие воспроизводить температуру обмоток электродвигателя, основанные на том, что если на контур, состоящий из сопротивления и емкости, постоянная времени которого равна постоянной времени нагрева электродвигателя, подавать напряжение, пропорциональное квадрату тока нагрузки электродвигателя, то напряжение па емкости будет пропорционально температуре обмоток электродвигателя и изменяться по тому же закону.Предлагаемые раисе устройства, выполненные с контуром КС, на входе которого устанавливается квадратор для возведения напряжения вторичной обмотки трансформатора тока в квадрат, не нашли широкого применения, так как обладали целым рядом существенных недостатков.В связи с тем, что элекгродвигатель в тепловом отношении является не однородным телом, его постоянная времени нагрева не является величиной строго постоянной и существенно зависит от нагрузки электродвигателя.При небольших нагрузках тепло, выделяющееся в обмотке статора и ротора, почти полностью псрсдается железу статора и ротора, и в процессе теплообмена участвует вся масса электродвигателя. Постоянная времени нагре. ва при этом максимальна. При больших нагрузках тепло из обмотокстатора и ротора не успевает передаться к железу статора и ротора, большая часть массыэлектродвигателя не участвует в теплообме 5 пе, поэтому постояннаявремени нагреваэлектродвигателя уменьшается. Таким образом, чем больше нагрузка электродвигателя,тем меньше его постоянная времени нагрева.Этот закон изменения постоянной времени в10 зависимости от нагрузки двигателя ранее нечитывался,Известные устройства не обеспечивали достаточно точного непрерывного контроля теплового состояния обмотки электродвигателя в15 различных режимах работы,Цель настоящего изобретения - получениетеплового, аналога электродвигателя во всехрежимах работы, воспроизводящего перегревего обмоток.20 Для этого сопротивление контура КС зашунтировано нелинейным полупроводниковымсопротивлением, коэффициент нелинейностикоторого изменяется пропорционально изменению нагрузки электродвигателя, а на вход25 контура КС включено активное сопротивление,величина которого выбирается в зависимостиот постоянной времени охлаждения электродвигателя.На чертеже приведена принципиальная схе 30 ма предлагаемого устройства.35 40 45 50 Устройство состоит из датчика напряжения,пропорционального току нагрузки, состоящегоиз трансформатора тока Т, квадратора длявозведения напряжения трансформатора токав квадрат, выпрямителя В, активно-емкостного контура КС, включающего линейные и нелинейные элементы, с постоянной времени,равной постоянной времени нагрева электродвигателя, представляющего собой тепловучомодель (или аналог) электродвигателя, и исполнительного механизма, включенного на зажимы конденсатора.Трансформатор тока Т включен в силовуюцепь электродвигателя ДВ, Напряжение еговторичной обмотки подается на вход квадратора, состоящего из нелинейного полупроводникового сопротивления НПС, и последовательно включенного сопротивления РВозведенное в квадрат напряжение, пропорциональное току нагрузки электродвигателя,снимается с сопротивления Рь квадратора ичерез выпрямитель В подается на вход активно-емкостного контура, состоящего из группысопротивлений Я, Я, Я НПС 2 и последовательно включенного конденсатора С.Сопротивление Я зашунтировано цепочкойиз сопротивления НПС, и активного сопротивления Р,.Известно, что величина нелинейного полупроводникового сопротивления обратно пропорциональна приложенному напряжению, ипоскольку в рассматриваемой схеме это напряжение зависит от тока нагрузки, то и общеесопротивление контура тепловой модели, аследовательно, и величина постоянной временй этого контура также будет изменяться взависимости от нагрузки электродвигателя.Соответствующим выбором коэффициентанелинейности НПС., и величины Я и Р 3 можнолегко достигнуть того, что постоянная времени модели будет изменяться от нагрузки также, как и постоянная времени электродвигателя. В качестве нелинейного сопротивлениямогут быть использованы варисторы, стабилитпоны и другие приборы.При равенстве постоянных времени электродвигателя и тепловой модели напряжение наконденсаторе С будет строго пропорционально перегреву электродвигателя во всех режимах его работы,5 10 15 20 25 30 Разряд конденсатора С при остановках электродвигателя происходит через сопротивление Р, величина которого выбирается в зависимости от постоянной времени охлаждения электродвигателя.Для измерения температуры или защиты электродвигателя к конденсатору подключается измерительный прибор или исполнительный механизм ОМ (реле, электродвигатель и др.), который по достижении заданного перегрева электродвигателя в зависимости от условий работы привода подает сигнал, снижает нагрузку либо отключает электродвигатель от сети,Постоянная времени активно-емкостного контура регулируется с помощью переменного сопротивления Я в весьма широких пределах (от нескольких минут до нескольких часов).Защитная характеристика этого устройства соответствует характеристике нагрева обмоток электродвигателя в любых режимах, что не могло быть достигнуто в известных реле за. щиты.Изменение температуры окружающей среды не отражается на работе защиты.Защита легко настраивается по номиналь. ному току и постоянной времени в широких пределах. Пр ед м ет из о бр етен 1 гяУстройство для защиты электродвигателя от перегрева, состоящее из трансформатора тока, квадратора для возведения напряжения вторичной обмотки трансформатора тока в квадрат, выпрямителя, коптура КС с постоянной времени, равной постоянной времени нагрева электродвигателя и исполнительного элемента, ьключенного на зажимы конденсатора контура КС, оглисаощееся тем, что, с целью получения теплового аналога электродвигателя во всех режимах, воспроизводящего перегрев обмоток, сопротивление контура КС зашунтировано нелинейным полупроводниковым сопротивлением, коэффициент нелинейности которого изменяется пропорционально изменению нагрузки электродвигателя, а на вход контура КС включено активное сопротивление, величина которого пропорциональна постоянной времени охлаждения электродвигателя,Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2503/15 ЦНИИПИ Комитета Тираж 535 делам изобретений и открытий при С Москва, Центр, пр. Серова, д. 4Подписное ете Министров СССР