Устройство для управления и защиты электродвигателя переменного тока

(56) Петров Л,П.преобразователи нхронного электроп1986.Авторское свидУ 957389, кл. Н 0 У 36раблестроительС.О. МакароваС.В. Локарев оено,088.8)и др. Тиристорныеапряжения для асинривода. М.; ЭАИ,етельство СССР2 Р 1/26, 1980. РАВЛЕНИЯ И ЗАПЕРЕМЕННОГО Т сится к электроиспользовано вого хозяйства,роприводы пеонтактном исполня - повышение е. Цель достигаания устройства ся ток нагрузки ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИД 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ(57) Изобретение отн технике и может быть всех отраслях народи где применяются элек ременного тока в бес нении. Цель изобрете надежности и упрощен ется тем, что для пит управления используе БРЕТЕНИЯЬСТВУ электродвигателя, а к напряжению сети устройство подключается кратковременно, на время пуска. Для этого резонансно-параметрический преобра" зователь собран из двух трансформаторов, первичные обмотки которых, с диненные последовательно и соглас образуют токовую обмотку модуляции, через контакты кнопок управления связанную с вторичной обмоткой трансформатора тока в статорной цепи электродвигателя и параллельно - через другие контакты кнопок управления и ступенчатый ограничивающий резист тор - с линейными проводами сети, а вторичные обмотки трансформаторов, соединенные между собой последовательно и встречно, составляют контурную обмотку, образующую с конденсатором параметрический колебательный ."кафф контур. При этом к промежуточным выводам контурной обмотки через выпря" мительный мост подключена катушка реле, контакты которого включены в цепь управления тиристоров блока ком-1 мутаторов. 1 ил, ф 3СВИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано вэпектроприводах промышленных механизмов.Цель изобретения - упрощение токовой защиты и повышение ее надежности.На чертеже показана принципиальная схема устройства. Устройство содЕржит блок тиристорных коммутаторов 101:, включенных в цепи статорной обмоткй электродвигателя 2, резонанснопараметрический преобразователь 3,собранный на трансформаторах 4 и 5,и выходное устройство в виде герконового реле 6. Первичные токовые об.мотки трансформаторов 4 и 5, соединенные между собой последовательнои. согласно, образуют обмотку 7 модуляции резонансно-параметрического 20преобразователя 3. Обмотка 7 через" размыкающие контакты кнопок 8 "Стоп"и 9 "Пуск" соединена с вторичной обмоткой трансформатора 10 тока, шун тированной первым резистором 11. Кроме того, обмотка 7 через контактыкнопки 9 и второй резистор 12 связана с линейными проводами питающейсети.Вторичные обмотки напряжения . .30трансформаторов 4 и 5 при последовательном и встречном соединении образуют контурную обмотку 13, котораяс конденсатором 14 составляет параметрический колебательный контур 35преобразователя 3. К промежуточнымвыводам обмотки 13 через выпрямительный мост 15 подключена катушка гер конового реле 6 и терморезистор 16тепловой защиты. Контакты герконово- А 0го реле 6 включены в цепи управлениясиловых тиристоров 17, где находятсярезисторы 18,Устройство работает следующим образом. 45В исходном состоянии обмотка 7 модуляции обесточена, параметрическийконтур 13-14 не возбужден, напряже"ние на катушке б отсутствует, тиристоры 17 коммутаторов 1 закрыты иэпектродвигатель 2 отключен от источ"ника питания.Пуск электродвигателя 2 осуществляется при нажатии кнопки 9. Приэтом обмотка 7 через резистор 12 под"кпючается к сети, происходит возбуждение параметрического контура 13"14,катушка 6 получает питание. и замыка"ет свои контакты в цепях управляющих электродов тиристоров 17Тиристоры 17 открываются, подключая электродвигатель к источнику. При этом в линейных прбводах статорной цепи двигателя появляется ток, на вторичных обмотках трансформатора 10 тока и на резисторе 11 возникает напряжение. При отпускании кнопки 9 происходит переключение цепи обмотки 7 с напря-, жения сети на вторичную обмотку трансформатора 10 тока, питание обмотки 7 при этом не прекращается и состояние коммутаторов 1 не изменяется, двигатель продолжает работать. Отключение электродвигателя происходит при нажатии кнопки 8, в резуль" тате чего обмотка 7 обесточивается, происходит срыв колебаний параметрического колебательного контура и электродвигатель отключается от сети.Принцип действия токовой защиты основан на ограниченности области существования параметрических колебаний, когда колебания возможны только в определенном диапазоне изменения токов модуляции. Нижняя граница области ,:ществования соответствует примернс току холостого. хода электро" двигателя, верхняя - предельно до"пустимому току, на который настраивается защита. При нормальных нагрузках двигателя ток модуляции изменяется внутри области существования колебаний, при перегрузке выходит, за.ее пределы.Токовая защита действует следующим образом.Если нагрузка двигателя возросла и достигла максимального значения, ток в цепи обмотки 7 принимает значение, при котором колебания в кон" туре 13-14 затухают, при этом обмотка реле 6 обесточивается, коммутато" ры 1 закрываются, питание электродвигателя 2 прекращается.Нулевая защита осуществляется сле" дующим образом.При глубоком снижении или исчезно" венин напряжения сети одновременно исчезает и ток в статорной цепи двигателя 2Становится равным нулю ток в цепи обмотки 7 модуляции, исчезают колебания в контуре 13-14, теряет питание катушка реле б, закрываются коммутаторы 1. При восстановлении питания со стороны сети колебания в контуре 13"14 не возобновляются, коммутаторы 1 не откроются цо техз142 пор, пока не будет нажата кнопка 9, кратковременно подключающая обмотку 7 к сети.Тепловая защита действует при относительно небольших, но длительных перегрузках, обусловливающих перегрев двигателя. При этом перегревается и терморезистор 16, вмонтированный в лобовую часть статорной обмотки, В результате сопротивление терморезистора падает, эквивалентная активная проводимость контура 13-14, к которому подключен терморезистор 16, возрастает и достигает критической, прикоторой колебания в контуре срываются. Коммутаторы закрываются, электродвигатель отключается от сети.Если возникает необходимость использования устройства при другом, например более высоком, напряжении питающей сети, вводится дополнительная ступень резистора 12, которая ограничивает ток в цепи обмотки 7 прежним значением. Переход к более низкому напряжению сети обеспечивается выводом иэ цепи обмотки соответствующих ступеней резистора 12. 7533 тора, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения надежностии упрощения, резонансна-параметричес 16 кий преобразователь с колебательнымконтуром выполнен состоящим из двухтрансформаторов, первичные обмоткикоторых соединены последовательно исогласно, при этом свободный вывододной первичной обмотки подключен кпервому выводу трансформатора токастатора электродвигателя и к первомувыводу введенного первого резистора,свободный вывод другой первичной об 25 мотки через вновь введенный второйрезистор подключен к второму выводукнопки "Пуск" и через вновь введенный размыкающий контакт кнопки "Пуск",и кнопку "Стоп" подсоединен к вторым30 выводам трансформатора тока статараэлектродвигателя и вновь введенногопервого резистора, первый выводтрансформатора тока ст"тора электродвигателя подключен к первому выпадувновь введенного замыкающего контакта кнопки "Пуск", второй вывод которого имеет клемму для подключения вдругую фазу питающей сети, вторичныеобмотки трансформаторов соединены па 40 следовательно и встречно и подключены к конденсатору, промежуточныевыводы вторичных обмоток трансформа 1 тора подключены к термистору, параллельно которому подключен выпрямите 45 льный мост, на выходе которого включена катушка выходного реле, а блоктиристорных коммутаторов выполнен ввиде двух встречно-параллельно включенных тиристоров в каждой фазе, уп 5 О равляющие электроды которых соединены между собой через соответствующиепоследовательно соединенные замыкающие контакты выходного реле и резисторы, а точки соединения анодов с катодами тиристоров являются выводамиблока тиристорных коммутаторов длясоответствующих фаз,Таким образом, питание обмотки модуляции резонансно-параметрического преобразователя током, пропорци, ональным току нагрузки, а также его построение на трансформаторах выгод.но отличает предлагаемое устройство от укаэанного прототипа, так как позволяет упростить токовую защиту благодаря отказу от специальной токовой обмотки, использовать устройство при различных напряжениях питающей сети без изменения конструкции обмотки модуляции, путем подбора сопротивлений, соответствующих необходимлм напряжениям питающей сети, а также использовать для его построения изделия, выпускаемые промышленностью серийно. формула изобретения Устройство для управления и защиты электродвигателя переменного тока, содержащее блок тиристорных коммутаторов с клеммами для включения между статорной обмоткой электродви. гателя и соответствующими фазами питающей сети, резонансно-параметрический преобразователь с колебательным контуром, трансформатор тока статора электродвигателя, кнопку "Пуск",первый вывод которой имеет клеммудля подключения к фазе питающей сети,кнопку "Стоп", параллельно колеба"тельному контуру резонансно-параметрического преобразователя подключентермистар, предназначенный для установки в лобовых частях обмотки ста1427533 оставитель Б. Ж ехред А. Кравчук ектор Л, Пилипенко Редактор А, Иаков с Тираж 584 ВПИИПИ 1 осударственкого к по делам изобретеиий и 035, Иосква, Ж, РаушскПодписиитета СССР Заказ 4862/5 открытии я наб., д. 4 1 роизводственнолиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна