Устройство для тепловой защиты электродвигателя

(51) 4 Н 02 Н 5/04 7/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЛЬСТВУ е относится к электр быть использовано электродвигателей(57) Изобрететехнике и можв схемах защи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ К АВТОРСКОМУ СВИ(71) Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт механизации и энергетики лесной промышленности(53) 621.316.925 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР В 543879, кл. Н 02 Н 7/08, 1977.Авторское свидетельство СССР У 595822, кл, Н 02 Н 7/08, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ переменного тока, работающих в повторно-кратковременном режиме. Целью . изобретения является повышение надежности. Устройство после каждого отключения двигателя от сети подключает его обмотку к источнику 5 измерительного постоянного напряжения на время, достаточное для контроля величины измерительного тока. Если сопротивление обмотки электродвигателя из-за перегрева не.превышает допустимой величины, то каждый раз срабатывает узел 8 сравнения, который разрешает следующее подключение электродвигателя к сети.При перегреве обмотки выше допустимой величины не включается узел 8 сравнения и следующее подключение электродвигателя к сети невозможно, пока температура его обмоток не снижается до установленного значения. 1 ил.сИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано. в схемах защит электродвигателя переменного тока, работающих в повторно-кратковременном режиме.5Цель изобретения - повышение надежности работы тепловой защитыэлектродвигателя.На чертеже представлен один извозможных вариантов устройства, выполнанный с использованием релейноконтактных элементов.Трехфазный электродвигатель 1подключен к зажимам 2 сети переменного тока магнитным пускателем 3.Обмотки двух фаз электродвигателя1 подключены вторым магнитным пус кателем 4 к источнику постоянноготока, выполненному в виде мостового 20выпрямителя 5 и трансформатор 6,подключенный к зажимам 2 сети переменного тока,В цепь постоянного тока включенв качестве эталонного измерительного 25резистора измерительный шунт 7. Одинвход узла сравнения 8 подключен через первый фильтр постоянной составляющей напряжения (ПСН) 9 к источнику постоянного напряжения. Второй 30вход узла сравнения 8 подключен через второй фильтр ПСН 10 к шунту измерительному 7. Выход узла сравнения8 подключен к катушке второго промежуточного реле 11. Цепь питания узласравнения 8 подключена к выпрямитель 35ному мосту 5. Обмотка магнитного пускателя 3 подключена к зажимам 2 сетичерез кнопку "Стоп" 12, кнопку "Пуск"13, замыкающий блок-контакт 14 реле 4011 и размыкающий блок-контакт 15 второго магнитного пускателя 4. Самоподхват магнитного пускателя 3 осуществляет его замыкающий контакт 16,шунтирующий контакты 13 и 14. Обмотка второго магнитного пускателя 445подключена через замыкающий контакт17 промежуточного реле 18, размыкающий контакт 19 реле времени 20 иразмыкающий блок-контакт 21 магнитного пускателя 3. Обмотка промежуточного реле 18 подключена через замыкающий контакт 22 пускателя 3 и кнопку 23 по включения защиты, шунтирующие замыкающий контакт 17 и размыкающий контакт 19, Обмотка реле времени 20 подключена к сети через замыкающий контакт 24 магнитного пускателя 4. Катушка реле 11 подключена не только к выходу узла сравнения 8,но также и к выпрямительному мосту5 через замыкающий контакт 25 реле11 и последовательно включенную параллельную цепь размыкающих контактов 26 и 27 магнитного пускателя 3и реле 18. Сигнальная лампа 28 подключена к зажимам 2 через замыкающийконтакт 29 реле 11.Узел сравнения 8, собранный,например, на основе микросъемногоусилителя постоянного тока, работающего в режиме компаратора, настроентак, что, когда потенциал сигналана выходе первого фильтра ЛСН 9 выше потенциала сигнала на выходе второго фильтра ПСН 10, второе промежуточное реле 11 выключено, а когдапотенциал сигнала от второго фильтраПСН 10 больше потенциала от первогофильтра ПСН 9, реле 11 включено,Фильтры ПСН 9 и 10 пропускают толькопостоянную составляющую напряжения,а его переменную составляющую шунтируют.Потенциал на выходе второго фильтра ПСН 10 пропорционален постоянномутоку, протекающему по обмоткам двигателя от выпрямителя 5, а потенциална выходе первого фильтра ПСН 9 пропорционален постоянному напряженновыпрямителя 5.Установка определенных коэффициентов пропорциональности в узле сравнения 8 соответствует срабатываниюэтого узла при определенном сопротивлении обмоток электродвигателя.Причем, колебания напряжения сетина работу узла сравнения не влияют,Предлагаемое устройство тепловойзащиты электродвигателя работаетследующим образом,В исходном состоянии магнитныепускатели 3 и 4 и реле 11, 18 и 20отключены. Двигатель 1 отключен отзажимов. 2 сети и от источника постоянного тока. Трансформатор 6 подключен к зажимам 2 сети. Узел сравнения 8 и первый фильтр ПСН 9 запитаныпостоянным напряжением от выпрямителя 5. Напряжение на входе фильтра10 равно нулю. Напряжение на выходеузла сравнения 8 и на обмотке реле11 равно нулю,Перед первым пуском необходимонажатием на кнопку 23 подготовитьустройство к работе. При этом, реле18 получает питание через кнопку 23и самоподхватываетсяПодключаетсяк сети обмотки второго магнитногопускателя 4, который подключает отключенные от зажимов 2 сети обмоткиэлектродвигателя 1 к выпрямителю 5.Одновременно пускатель 4 подключаетк зажимам 2 сети обмотку реле времени 20, которое по истечении уставки,достаточной для выполнения контрольной проверки величины сопротивленияобмоток двигателя, отключает пускатель 4 и, тем самым, приводит устройство в исходное состояние, Есливо время контрольной проверки пропорциональная постоянному току величина потенциала на выходе второгофильтра ПСН 1 О превысит пропорциональную постоянному напряжению величину потенциала на выходе первогофильтра ПСН 9, что соответствуетдопустимому по нагреву сопротивлениюобмоток двигателя, то узел сравнениявключает реле 1, которое самоподхватится от выпрямителя 5, подготовит к пуску двигателя цепь катушкипускателя 3 и подключит сигнальнуюлампу 28, подтверждающую готовностьк пуску.Для пуска двигателя необходимонажать кнопку "Пуск" 13. При этом,катушка магнитного пускателя 3 получает питание от сети через кнопки12 и 13, блокирующий контакт 14 реле11 и блокирующий контакт 15 пускателя4. Пускатель 3 самоподхватывается,подключает двигатель 1 к зажимам 2сети, разрывает сеть обмотки второгомагнитного пускателя 4 и подключаетобмотку промежуточного реле 18, которое готовит к подключению цепь обмотки магнитного пускателя 4, Размыкающие контакты в цепи обмотки второгопромежуточного реле 11 отключает этореле от выпрямителя 5,45Устройство предназначено для защиты двигателя, работающего в повторно-кратковременном режиме и при очередном отключении двигателя от сетикнопкой 12, пускатель 3 отключаетсяи своим размыкающим контактом 21 подключает катушку пускателя 4 к сетичерез подготовленную цепь контактовреле 18 и 20.Пускатель 4 подключает отключен 55ные от зажимов 2 сети обмотки электродвигателя 1 к выпрямителю 5 ипроизводится контроль величины сопротивления обмоток двигателя так, как это описано выше при описании подготовки устройства к работе, Если в процессе работы сопротивление обмоток двигателя не превышает допустимой по нагреву величины, то реле 11 вклю" чается при каждой проверке, выполняемой при каждом отключении двигателя от сети. Реле 11 остается включеннымдо следующего опуска, т.е. запоминаетто, что двигатель не перегрет и сигнализирует о готовности двигателя кпуску с помощью лампы 28, Если двигатель перегреется в сопротивлениеего обмоток превысит допустимое понагреву, то реле 11 не включится приочередной проверке и не позволитпроизвести последующий отпуск двигателя. Сигнальная лампа 28 при этомне включается и свидетельствует оперегреве обмоток двигателя,В этом случае следующий запускможно произвести лишь после того,как обмотки двигателя остынут настолько, что при контрольной проверке с помощью кнопки 23 произойдетвключение реле 11,Предлагаемое устройство можетбыть выполнено также и на базе бесконтактных силовых и релейных элементов.Так в качестве пускателей Э и 4могут быть использованы тиристоры,а в качестве реле 11, 18 и 20 - микросхемные модули. В тех случаях, когда в схеме управления электродвигателем предусмотрено динамическоеторможение выпрямленным током, применение пускателя 4, выпрямителя 5,реле 18 и 20 не требуется, так каквсе эти элементы входят в схему динамического торможения. Контрольнаяпроверка величины сопротивления обмоток двигателя производится при этомво время динамического торможенияпо его току и напряжению,Таким образом, предлагаемое устройство позволяет надежно защищатьэлектродвигатель переменного тока,работающий в повторно-кратковременном режиме от перегрева, так как несодержит элементов, эксплуатационный относительный дрейф параметровкоторых соизмерим с изменением сопротивления обмоток электродвигателяпри нагревеформула изобретения Устрой"тво для тепловой защиты электродвигателя, содержащее первый1377952 649 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная 4 магнитный пускатель, силовые контакты которого имеют клеммы для подключения к сети питания электродвигателя, первый вывод - клемму для подключения к одной иэ фаз сети питания электродвигателя, источник постоянного напряжения и узел сравнения,. о т л и ч а ю щ.е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него 1 О введены второй магнитный пускатель, первое промежуточное реле, реле времени, первые выводы обмоток которых соединены между собой и подключены к первому выводу обмотки первого магнитного пускателя, второй вывод которой подключен к цепочке иэ последовательно соединенных раэмыкающего блок-контакта второго магнитного пускателя, замыкающего блок-контакта 2 О введенного второго промежуточного реле, кнопки "Пуск" и "Стоп", свободный вывод последней имеет клемму для подключения к другой фазе сети питания электродвигателя,трансформатор, первичная обмотка которого подсоединена к первому выводу первого магнитного пускателя и свободному выводу кнопки "Стоп", его вторичная обмотка подключена к входу источника постоянного напряжения, выполненного в виде выпрямительного моста, первые выводы силовых контактов второго магнитного пускателя имеют клеммы для подключения к сети питания электродвигателя, вторые его Выводы -35 один непосредственно,а другой через введенный измерительный шунт подключены к соответствующим выходам вып- рямительногО мостаперВый и ВТОРОЙ 4 О фильтры постоянной составляющей напряжения (ПСН), выходами подключенные к соответствующим входам узла сравнения, при этом входы первого фильтра ПСН подключены к выходу выпрями тельного моста, входы второго фильтра ПСН - к регулируемым выводам измерительного шунта, первый вывод узла сравнения через последовательно соединеиные обмотку второго промежуточного реле, первый размыкающий ВНИИПИ Заказ 883/51 Тираж блок-контакт первого магнитного пускателя, второй замыкающий блок-контакт второго промежуточного релеподключен к одному выходу выпрямительного моста, точка соединения обмотки второго промежуточного реле ипервого вывода узла сравнения подключена к другому выходу выпрямительного моста, параллельно первому размыкающему блок-контакту первого магнитного пускателя подключен первыйразмыкающий блок-контакт первого промежуточного реле, точка соединенияблок-контакта и другого вывода обмотки второгб промежуточного релеподсоединена к второму выводу узласравнения, второй вывод обмотки второго магнитного пускателя подключенк цепочке из последовательно соединенных второго размыкающего блок-контакта первого магнитного пускателя,размыкающего контакта с выдержкойвремени реле времени и замыкающегоконтакта первого промежуточного реле,второй вывод обмотки первого промежуточного реле подключен к точкесоединения второго размыкающегоблок-контакта магнитного пускателяи размыкакццего контакта с выдержкойвремени реле времени, к одному выводу введенной кнопки включения защитыи к одному выводу замыкающего блокконтакта первого магнитного пускателя,второй вывод обмотки реле времениподключен к одному выводу замыкающегоблок-контакта второго магнитного пускателя, а свободные выводы замыкающего блок-контакта первого промежуточного реле, кнопки включения защиты, замыкающего блок-контакта перво"го магнитного пускателя и замыкающегоблок-контакта второго магнитного пускателя соединены между собой и подключены к свободному выводу кнопки"Стоп", при этом параллельно кнопке"Пуск" и замыкающему блок-контактувторого промежуточного реле подключен второй замыкающий блок-контакт первого магнитного пускателя.