Устройство для тепловой защиты электрических машин и аппаратов

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 04. 10. 74 (21) с присоединением заявки М 51) М. Кл Н 02 Н 5/04 Гасударственный комн Совета Министров ССпо делам изобретении риоритет -(53) УДК 621.316,9 (088,8) 7. ткрытии 45) Дата опубликования описания 17.03 А, П Казимир, и К. А. Шапова) Авторы изобретени Научно-исследовательский и проектно-технологический институтмеханизации и электрификации сельского хозяйства Северо-Запада Заявите(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОИ ЗАЩИТЫЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН И АППАРАТОВ 2 ис предпола шин иа обмоток я тем Изобретение относится к области энергетики,в частности касается зашиты электрических машин и аппаратов, широко применяемой во многих областях промышленности, в том числе и в сельскохозяйственном производстве,Известны устройства тепловой зашиты,пользуемые в электротехнических установках для зашиты изоляции электрическихмашин и аппаратов при ненормальных режимах их работы 11.Из известных устройств тепловой зашиты наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство тепловой зашиты, состоящее из источника оперативного питания, термодатчиков температурыобмоток, подключенных через пороговыйэлемент к исполнительному органу 21.Такое устройство тепловой зашиты гает отключение электрических мапаратов при нагреве изоляции ихдо предельно допустимого значеературы. Однако действительное отключение зашишаемого оборудован этим устройством тепловой защиты происходит со значительным запаздыванием, вследствие тепловой инерции обмоток, термодатчиков, а также инеоционности исполнительного органа, и поэтому зашиты от опасного перегрева фактически нет. Имеющее место превышение температуры снижает срок службы изоляции обмоток, вь 1 зь 1- вая ее ускоренное тепловое старение,Цель изобретения - повышение точности и надежности срабатывания зашиты за счет использования скорости изменения температуры.Поставленная цель достигается тем, 5 что в известном устройстые тепловой зашиты, содержащем источник оперативногопитания и термодатчики температуры обмоток, подключенные через пороговый элемент к исполнительному органу, дополни- О тельно к термодатчикам параллельно к существуюшему подключены еше два пороговых элемента (например, триггеры Шмитта)выход одного из которых через последовательно соединенные формирователь и ло гические элементы "И" и "ИЛИ", а дру 54 22905 10 1 Ь ся. гой - через вторые входы элементов фИф и "ИЛИ" присоединены к исполнительному органу.На чертеже приведена схема устройства для тепловой зашиты электрических машин и аппаратов.Устройство содержит термодатчики 1- 3 температуры обмоток, пороговые элементы 4 - б,формирователь 7, логические элементы 8, 9, исполнительный орган 10 и источник оперативного питания.Термодатчики 1-3 температуры обмоток, встраиваемые в обмотки электрических машин или аппаратов по одному на фазу, могут быть с положительным или атрицательным коэффициентом температурного сопротивления, В качестве трех параллельно включенных пороговых элементов используются триггеры Шмитта, пороги срабатывания которых настроены на три различных уровня падения напряжения в цепи термодатчиков 1-3 температуры обмоток, определяюшиеся классом зашишаемой изоляции, тепловой инерцией термодатчиков, защищаемого объекта и инерционностью исполнительного органа. Выход триггера Шмитта 5 через последователь но соединенные формирователь 7 и логические элементы "Иф 8 и "ИЛИ" 9, а выходы триггеров Шмитта 4 и 6 через вторые входы соответственно элементов фИф 8 и "ИЛИ" 9 присоединены к исполнительному органу 10. При отсутствии перегрева в обмотках защищаемой электрической машины или аппарата падения напряжения в цепи термодатчиков 1-3, поступакшие на входы триггеров 4-6, имеют такое значение, при котором не вызывают срабатывание последних. Резкое же повышение температуры обмоток к величине предельно допустимой для данного класса изоляции изменяет сопротивление термодатчиков 1-3 настолько, что вызывает срабатывание триггера 5, настроенного на низший уровень падения напряжения. При этом сигнал от триггера 5 поступает через формиоователь 7 на логический элемент "Иф 8.При недопустимой скорости повышения температуры обмоток срабатывание триггера 4 происходит раньше, чем исчезнет сигнал с выхода формирователя 7. Одновременная подача сигналов от триггера 4 и формирователя 7 на входы логического элемента "И" 8 приводит к срабатыванию исполнительного органа 10 устройства тепловой зашиты. В случае медленного повышения температуры обмоток срабатывание триггера 4 происходит послетого, как исчезнет сигнал на выходе формирователя 7, и поэтому никакого сигнала на исполнительный орган 10 не последует. Отключение зашишаемого оборудования в этом случае происходит при достижении обмотками предельно допустимойтемпературы для данного класса изоляции,на которую настроен порог срабатываниятриггера 6, сигнал от которого на отключение исполнительного органа поступаетчерез элемент ФИЛИ" 9,Предлагаемое устройство позволяетпроизводить тепловую защиту электрическихмашин и аппаратов от опасного перегреваизоляции обмоток в аварийных режимах иперегрузках как при быстрых, так и примедленных скоростях повышения ее температуры,Использование новых элементов - дополнительных пороговых элементов выгодно отличает предлагаемое устройство тепловой зашиты от указанного прототипа, так как более точно и надежно защищает изоляцию от перегрева за счет использования скорости изменения температуры защищаемой изоляции. В результате значительно снижается выход электоодвигателей из строя, который в настоящее время в сельскохозяйственном производстве составляет 25-30% в год от числа эксплуатируюшихформула изобретенияУстройство для тепловой зашиты электрических машин и аппаратов, содержащееисточник оперативного питания, термодатчики температуры обмоток., подключенныечерез пороговый элемент (например, триггер Шмитта) к исполнительному органу,отличающееся тем, что, сцелью повышения точности и надежности срабатывания устройства зашиты за счет использования скорости изменения температуры защищаемой изоляции, к термодатчикамтемпературы подключены дополнительнодва триггера Шмитта, выход одного из которых через последовательно соединенныеформирователь и логические элементы фИи "ИЛИф, а выход другого через вторыевходы элементов "И" и "ИЛИ" присоединены к исполнительному органу,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авт. свид. СССР Лд 152497, кл.Н 02 Н 7/08, 1962 г. (аналог).2. Сапун Г. А, "Защита асинхронныхэлектродвигателей от перегрузки", Минск,1965 г., стр, 89 рис, 29 (прототип).542290 Составитель Л. Васькоедактор В. Фельдман Техред О, Луговая ектор ин аз 5996/34 ЦНИИПТираж 882 осударственного комитета С по делам изобретений и 035, Москва, Ж, Раушск