Устройство температурной защиты электродвигателя

н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Азово-Черноморский институт механизации сельского хозяйства и Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электромашиностроения(56) 1. Тубис Я.Б., Белов Г.К. Температурная защита асинхронных двигателей в сельскохозяйственном производстве. М., "Энергия", 1977,с. 61, рис. 4-13.2. Тубис Я.Б., Белов Г.К. Температурная защита асинхронных двигателей в сельскохозяйственном производстве. И., "Энергия", 1977, с. 67, рис.4-17 (прототип).(54) (57) УСТРОЙСТВО ТЕМПЕРАТУРНОЙЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащееблок стабилизированного питанияпостоянного тока, выполненный на основе балластного: конденсатора,выпрямительного моста, балластногорезистора и стабилитрона, усилитель,на вход которого включены позисторы,а к выходу подключена. управляющаяцепь тиристора, силовая цепь которого подключена параллельно источникупитания, о т л и ч а ю щ е е с Фтем, что, с целью повышения надежности устройства в работе катущка. выходного реле выполнена в виде герконового реле и включена последовательно Ев коллекторную цепь входного транзис- фртора усилителя, к эмиттер-коллек"торному переходу которого параллельно подключен вновь введенный стабиРщ,литрон.1128329 1Изобретение относится .к электротехнике и может быть использовано для защиты от аварийных режимов электродвигателей переменного тока, работающих в промышленности и сельс ком хозяйстве.Известен аппарат защиты позисторный АЗП, содержащий позисторы, подключенные к входу усилителя, к выходу которого подключено электромагнит О ное реле, управляющее катушкой магнитного пускателя. Позйсторы при перегреве воздействуют на усилитель. Электромагнитное реле отключается, отключая силовой магнитный пуска-15 тель и электродвигатель Ц.Недостатком аппарата являютсяколебания напряжения источника пита-, ния при изменении сопротивления позис-. торов и колебаниях напряжения сети и 20 дребезг реле примедленном нарастании температуры обмоток электродвигателя. Это неблагоприятно отражается на работе магнитного пускателя и электродвигателя, 25Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство температурной защиты электродвигателя, содержащее блок стабилизированного питания постоянного тока, выполненный на основе балластного конденсатора, выпрямитель- ного моста, балластного резистора и стабилитрона, усилитель, на вход которого включены позисторы, функционально связанный с ним исполнительный орган и выходное реле, Контакт последнего включает и отключает силовой магнитный пускатель управляющий электродвигателем 2Контакты выходного реле коммутируют катушку магнитного пускателя, а пусковая и стоповые кнопки - схему устройства температурной защиты. При этом пусковой ток катушки контак 45 тора габарита составляет 7-8 А, поэтому контакты выходного реле выбраны на токи 15 А. Это нерационально, так как камушку контактора или пускателя можно коммутировать с помощью контактов пусковой и стоповой кнопок.Схема имеет балластный конденсатор емкостью 1 мкФ, имеющий значительные габариты и ограничивающий ток, потребляемый схемой до 75-80 мА.55 Конденсатор меньшей емкости ставить нельзя, так как усилитель схемы и выходное реле подключены параллельно к стабилитрону блока питания и через балластный конденсатор протекает их суммарный ток. Это же послужилоепричиной установки в схему стабилитро на средней мощности.При изменении температуры двигателя происходит изменение сопротивления позисторов и тока, потребляемого транзисторами усилителя. Поэтому изменяется ток нагрузки стабилитрона блока питания. Так как к нему " параллельно подключена вся нагрузка, то напряжение питания схемы колеблется в пределах нескольких вольт. Это снижает точность срабатывания защитного устройства.Имеет место дребезг контактов выходного реле при медленном нарастании температуры двигателя в области срабатывания позисторов.Кроме того, вследствие разброса параметров транзисторов и тиристора схема обладает низкой чувствительнос 1 тью. Этому способствует также то, что дифференциальный усилитель, применяемый в известной схеме, не обеспечивает релейность характеристики при изменении сопротивления позисторов в зоне срабатывания.Цель изобретения - повышение надежности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве температурной защиты электродвигателя, содержащем блок стабилизированного питания постоянного тока, выполненный на основе балластного конденсатора, выпрямительного моста, балластного резистора и стабилитрона, усилитель, на вход которого включены позисторы, к выходу подключена управляющая цепь тиристора, силовая цепь которого подключена параллельно источнику питания, катушка выходного реле выполнена в виде герконового реле н включена последовательно в коллекторную цепь входного транзистора усилителя, к эмиттер-коллекторному переходу которого параллельно подключен вновь введенный стабилитрон. На чертеже показана электрическая схема устройства температурной защиты электроцвигателя.Устройство содержит блок 1 питания, выполненный на основе балластного конденсатора 2, разрядного резистора 3, подключенного параллельно балластному конденсатору, выпрямительного моста .4, к выходу которогоподключен сглаживающий конденсатор 5,. балластного резистора 6 и стабилитрона . Блок питания включен последовательно с пусковой 8 и стоповой 9 5кнопками. К его выходу, т,е. парал-лельно стабилитрону 7, подключеновыходное герконное реле 10,включенное последовательно с параллельно соединенными между собой уси Олителем 11 и дополнительным стабилитроном 12 блока 1 питания. Усилитель 11 выполнен на основе транзистора 13, диода 14 температурной стабилизации и резисторов 15-21 и двух 15четырехвходовых,элементов 22 и 23логической микросхемы, На входусилителя, т.е. в цепь эмиттера транзистора включены позисторы 24 и 25,закрепленные на лобовых частях электродвигателя 26, подключенного к сетитрехфазного переменного тока с по мощью силовых контактов 27, управляемых катушкой 28 магнитного пускателя. К двум объединенным входам25элемента 23 логической микросхемыподключены резисторы 29 и 30 и стабилитрон 31 узла, реагирующего начрезмерное снижение напряжения сети.Четыре объединенных входа элемента 22 ЗОсоединены с эмиттером транзистора 13,а выход этого элемента соединен содним из входов элемента 23, четвертый вход которого соединен с коллектором транзистора 13. Выход элемента 23через диод 32 соединен с управляющимпереходом тиристора 33 малой мощности,входящего совместно с диодом 32 в состав исполнительного органа. Тиристор 33 анодом подключен к плюсу ста Обилитрона 7 блока питания, а катодом - к минусу стабилитрона 7.Устройство температурной защитыэлектродвигателя работает следующимобр.юзом. 45При нажатии на пусковую кнопку 8на стабилитроне 7 блога питания появляется напряжение и герконное выходное реле 10 срабатывает, .замыкаясвои замыкающие контакты в цепи катушки 28 магнитного пускателя. Последний срабатывает, замыкая силовые контакты 27 в цепи статора электродвигателя 26, Катушка выходного реле10 включена последовательно с усилителем. При отсутствии перегрева наобъединенные входы элемента 22 с позисторов 24 и 25 поступает потенциал низкого уровня, соответствующий логическому нулю. Следовательно, на четвертый вход элемента 23 поступает логическая единица. На первый вход этого же элемента поступает логическая единица с коллектора транзистора 13, который остается закрытым при сопротивлении позисторов, превышающем, 80 Ом, а на второй и третий входы, которые объединены, поступает логичес. кая единица с делителя напряжения, созданного резисторами 29 и 30 и стабилитроном 31. Делитель служит для отключения электродвигателя при чрезмерном снижении напряжения сети. Следовательно,в исходном состоянии схемы, когда двигатель не перегорит, на четыре входа элемента 23 поданы четыре логических единицы, Поэтому на его выходе имеем логический нуль, тиристор 33 закрыт. При появлении логического нуля хотя бы на одном входе. элемента 23 на его выходе появляется логическая единица, на управляющий переход тиристора поступает высокое напряжение, и тиристор открывается, шунтируя стабилитрон 7 блока 1 питания, что приводит к обесточиванию катушки герконного выходного реле, отключению магнитного пускателя и электродвигателя. Это про. исходит при возникновении аварийной ситуации: перегреве электродвигателя, обрыве цепи позисторов,.коротком, замыкании цепи позисторов, чрезмерном снижении напряжения сети (например, ниже 0,75 0 ), При коротком замыкании в цепи позисторов или при сопротивлении позисторов менее 80 Ом падение напряжения на диоде термостабилизации 14 и резисторе 15 становится больше падения напряжения на эмиттер-базовом переходе транзистора 13, он открывается и на первый вход злемента 23 поступает логический нуль.На его выходе появляется логическая единица, тиристор 33 открывается,шунтируя блок питания схемы, выходное реле 10 обесточивается, обесточивается катушка магнитного пускателя 28,. электродвигатель 26 отключается от сети.При перегреве электродвигателя или обрыве цепи позисторов повышается потенциал, поступающий на объединенные входы элемента 22, что равносильно подаче на эти входы логической единицы, Сигнал инвертируется, и на128329 ВНИИПИ Заказ 9076/40 Хиаж 613 Дощтиси Фидйа ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,четвертом входе элемента 23 появляется логический нуль,а на его выходе - логическая единица, что приводит к отключению электродвигателя.Аналогичным образом, защита работа ет при чрезмерном снижении напряжения сети. При этом высокое напряжениесоответствующее логической единице и снимаемое с делителя 29-31, снижается до уровня, соответствующего логическому нулю, и подается на второй, третий входы элемента 23, что приводит к срабатыванию исполнительного органа и отключению электродвигателя от сети. 15 Использование исполнительного, органа в виде тиристора малой мощнос. ти, включенного параллельно блоку питания, абсолютно исключает дребезг контакта выходного реле, так как тиристор в схеме работает на постоянном токе и процесс его открытия происходит лавинообразно за вре. мя 8-15 мкс при появлении сигнала управления на управляющем .электроде.Кроме того, в качестве выходногореле использовано герконное выходноереле, обладающее значительно болеевысокими показателями надежности,чем обычное электромагнитное релес открытыми контактами, примененноев известном устройстве. Колебаниянапряжения стабилизирЬванного блока питания при колебаниях напряжения в сети в пределах 0,75-1,1 Цсоставляют несколько вольт. Это отражается на точности контроля темпе,ратуры и следовательно, на чувствительности схемы. В предложенном изобретении в блок питания введен дополнительный стабилитрон, включенный параллельно усилителю, при этомколебания напряжения на блоке питания усилителя нри колебаниях напряжения сети в указанных выше преде-лах не превышает 0,1 В, Все это значительно повьппает надежность предложенного устройства по сравнению сизвестным.