Устройство для тепловой защиты электродвигателя

О П И С А Н И Е (1 ц 536562ЙЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 08,02,77(51) М. Кл. Н 02 Н 7/085 Н 02 Н 5/04 Тасударственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения И. П Сыч Украинский филиал Государственного всесоюзного орденаТрудового Красного Знамени технологического института ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка) Заявитель(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ Изобретение относится к электротехническому аппаратостроению и эксплуатации электро. оборудования и может применяться во всех отраслях народного хозяйства, где используются электродвигатели, для защиты последних от недопустимого перегрева в аварийных режимах.Известны устройства для тепловой защиты электродвигателей, содержащие выявительный блок, цепь измерения которого состоит из термодатчиков с температурным коэффициентом сопро. тивления одного знака, непосредственно встраиваемых в обмотку электродвигателя 11. В таких устройствах практически невозможно быстро и надежно запдтить электродвигатели при повреждениях с большими скоростями нарастания температуры обмотки.Известны также устройства для тепловой защиты электродвигателей, в которых для ускорения срабатывания устройства при больших скоростях нагрева обмотки цепь измерения выявительного органа из термодатчиков с положительным и отрицательным коэффициентами сопротивления (2,31.Наиболес близко к изобретению по технической сущности устройство 31, содержащее блок питания, исполнительный блок и выявителыый блок,цепь измерения которого состоит из термодатчиков с положительным температурным коэффициентом сопротивления и нзибольшей температурой срабатьвания и последовательно включенного с ними звена из двух параллельно соединенных термодатчиков, имеющих температурные коэффициенты сопротивления разных знаков. Температура срабатывания термодатчика звена с положительным температурным коэффициентом выше, чем у остальных термодатчиков, а постоянная времени нагрева термодатчика с отрицательным коэффициентом сопротивления больше, чем у термодатчика звена с положительным температурным коэффициентом.Это устройство не обеспечивает быстродейственной защиты обмотки электродвигателя при авариях с большими скоростями нарастания температуры, которые происходят при пуске электродвигателя из практически холодного состояния (пуск с заторможеькым ротором. пуск на двух фазах) . Это происхолт по 1 ому, что для ограничения перегрева обмотки прп авариях из установившегося оабочего состояния теьптературу срабатывания звена выбирают больше рабочеи температуры обмотки электродвигателя.2 к Цель изобретения - повышение быстроцей твияустройства защиты при авариях из практическихолодного состояния электродвигателя.Для этого в измерительную цепь последовательно включено дополнительное звено из параллельносоединенных термодатчиков с температурными коэффициентами сопротивления разных знаков, причем температура срабатывания каждого из термодатчиков дополнительного звена ниже температурысрабатывания остальных термодатчиков с температурными коэффициентами сопротивления тех же 10знаков,При этом также, как и у первого звена, постоянная времени термодатчика с положительным температурным коэффициентом меньше постояннойвремени термодатчика с отрицательным температурным коэффициентом.Таким образом, в измерительную цепь, крометермодатчиков с положительным температурнымкоэффициентом сопротивления и температурой срабатывания, равной предельно допустимой для данного класса изоляции, включены два звена, каждоеиз которых имеет по два параллельно соединенныхтермодатчика с противоположным по знаку температурным коэффициентом сопротивления. Температура сопротивления срабатывания одного звена 2 Ьдолжна быть больше рабочей температуры электро.двигателя, а температура срабатывания другого звена меньше, чем у первого и определяется пусковымрежимом электродвигателя из практически холодно.го состояния.30Постоянная времени нагрева у термодатчиковс отрицательным коэффициентом сопротивления вобоих звеньях больше, чем у термодатчиков с положительным коэффициентом.Включение в цепь измерения второго звена из Збпараллельно соединенных термодатчиков и введениеновой взаимосвязи между температурой срабатыванияпервого и второго звена обеспечивает необходимоевремя срабатывания устройства при авариях как изпрактически холодного состояния, так и из установившегося рабочего режима электродвигателя приразличных скоростях нарастания температуры обмотки.На чертеже дана блок-схема устройства. Оно содержит блок 1 питания, выявительный орган 2, исполнительный блок 3 и цепь 4 измерения. Последняявыполнена из встраиваемых в обмотку электродвигателя термодатчиков с положительным температурным коэффициентом сопротивления (позисторов) идвух звеньев параллельно соединенных терморезис- З 1торов 5, б с отрицательным температурным коэффициентом (термисторов и позисторов 7, 8, постояннаявремени нагрева которых меньше, чем соответственно терморезисторов 5, 6. При этом температура срабатывания позистора 7 больше рабочей температуры б 5и меньше температуры срабатывания позисторов 9,10, а температура срабатывания позистора 8 меньше,чем позистора 7.При медленном нарастании температуры обмотки разность температур терморезисторов 5 и 7, 6 и 8 Вф незначительна, поэтому при достижении температуры обмотки, равной температуре срабатывания позисторов 8 и 7, устройство не срабатьвает, так как позисторы шунтируются термисторами 6 и 5, сопротивление которых в этом случае будет значительно меньше, чем у позисторов. И лишь только тогда, когда температура обмотки превысит предельно допустимую, срабатывают позисторы 9, 10 и появляется сигнал на выхо. де выявительного органа и исполнительный блок по. дает команду на отключение коммутирующего аппарата, и последний отключает двигатель.При авариях с большими скоростями нарастания температуры (например, пуск с заторможенным ротором, пуск на две фазы) из практически холодного состояния электродвигателя при достижении обмоткой температуры, равной температуре срабатывания позистора 8 срабатывает выявительный орган, и двигатель отключается.В этом случае температура терморезистора б бу. дет отставать от температуры позистора 8, так как постоянная времени нагрева у терморезистора 6 больше, чем у позистора 8 и в момент срабатывания позистора 8, сопротивление терморезистора б будет достаточно велико,При авариях с большими скоростями нарастания температуры из установившегося рабочего состояния электродвигателя цепочка б, 8 находится в пассивном состоянии, а сигнал на срабатывание создается цепоч. кой 5, 7 раньше, чем срабатывают позисторы 9, 10.Предлагаемое устройство улучшает тепловую защиту электрических двигателей, так как уменьшается тепловой и механический износ обмоток при авариях как из практически холодного состояния, так и из установившегося рабочего состояния электродвигателей,Формула изобретенияУстройство для тепловой защиты электродвигателя, содержащее выявительный орган, в измерительную цепь которого последовательно включены тер модатчики с положительным температурным коэффициентом сопротивления и звено из двух параллельно соединенных термодатчиков с температурными коэф. фициентами сопротивления разных знаков и с постоянной времени у термодатчика с положительным температурным коэффициентом, меньше постоянной времени термодатчика с отрицательным коэффициентом, исполнительный блок и блок питания, о т л ичаю ще е с я тем,что, сцелью повышения быстро. действия защиты при повреждении практически холодного электродвигателя, в измерительную цепь последовательно включено дополнительное звено из параллельно соединенных термодатчиков с температурными коэффициентами сопротивления разных знаков, причем температура срабатывания каждого536562 61. Авторское свидетельство СССР Х 120575, М, КлН 02 Н 7/085, 1960.2. Авторское свидетельство СССР Р 152497, М. КЛН 02 Н 7/085, 1963.3, Авторское свидетельство СССРНГ 227439, М. Кл Н 02 Н 7/085, 1968 (прототип). Составитель В. СтрелковТехред А Демьянова Корректор В. Куприянов Редактор В. Дибобес Заказ 5576/297 Тираж 882 Подписное БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 из термодатчиков дополнительного звена ниже температуры срабатывания остальных термодатчиков с температурными коэффициентами сопротивления тех же знаков.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1 1 1