Устройство для температурной защиты электродвигателя

(5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОР(56) Авторское свидетельство СССР 9 1415316, кл. Н 02 Н 5/04, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗА ЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к схемам защиты электрических машин, реагирующих на токовые перегрузки и на отклонение от нормальной температуры. Целью изобретения является повышение быстродействия срабатывания защиты при обрыве фазного провода статора. При отсутствии сигнала с одного из трансИзобретение относится к схемам защиты электрических машин, реагирующих на токовые перегрузки и на отклонение от нормальной температуры.Целью изобретения является повышение быстродействия срабатывания защиты при обрыве фазного провода статора.На чертеже приведена блок-схема предлагаемого варианта устройства.Устройство состоит иэ термодатчика, выполненного на последовательно соединенных позисторах 1, которые установлены в лобовых частях обмоток элект 2форматоров тока 2 или 3 на выходе сумматора 8 появится напряжение, которое через выпрямитель 15 и усилитель 16 подается на ключ 14, вызывая отключение электродвигателя коммутационным аппаратом 18. При возрастании температуры обмоток двигателя выше допусти" мой, возрастает сопротивление поэисторов 1, что приведет к увеличению падения напряжений на конденсаторе 13, и при достижении порога срабатыванйя ключа 14 произойдет отключение электродвигателя. Напряжение, подаваемое в цепь позисторов 1, формируется с помощью регулятора скважности 10 в функции тока обмотка статора, измеряе- р мого .трансформаторами тока 2 и 3, в зависимости от времени действия пускового тока, ограничение которого осуществляется с помощью фильтров 4 и 5, Таким образом предотвращается опережающее срабатывание позисторов 11 ил. Р Вродвигателя. В двух фазах обмотокэлектродвигателя имеются клеммы дляподкЛючения соответственно первичных.обмоток двух трансформаторов тока 2 и 3, вторичные обмотки которых соеди иены соответственно с входами первого 4 и второго 5 фильтров, выходыфильтров соединены с входами соответственно первого сумматора 6, а такжевыход первого фильтра 4 соединен по"средством инвертора 7 с первым входомвторого сумматора 8, второй вход которого соединен с выходом второг 6 фильтра 5. Импульсный генератор 9 соединес первым входом регулятораскважности 10, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора 6. Выходы регулятора скважности 10 подключе 5 ны к позисторам 1, причем первый из них подключен" через резистор 1, а второй - непосредственно. Параллельно выводам термодатчика из позисторовподключены последовательно соединен- О ные между собой диод 12 и конденсатор 13. Первый вход ключа 14 подклю чен параллельно конденсатору 13, второй вход которого соединен с выходом второго умматора 8 через последова тельно соединенные с ним мостовой,выпрямитель 15 и усилитель 16. Выходключа 14 связан через исполнительныйорган 7 с коммутационным аппратом 18.Устройство работает следующим обра-Озом.Импульсный генератор 9 вырабатывает импульсы прямоугольной формы положительной полярности, стабильной частоты и длительности. Импульсы на пряжения подаются с выхода генергто- . ра 9 на первый вход регулятора скважности 1 О, при этом в термочувствительной цепи, состоящей из последовательно соединенных позисторов 1 и резис тора 11, подключенных к выходам регу,лятора скважности 10, протекает импульсный ток, который создает соответственно падение напряжения на по зисторах 1 и резисторе 11.Падение напряжения, пропорциональное электрическому сопротивлению позисторов 1, подается на конденсатор 13 через диод 12, Одновременно на второй вход регулятора скважности 10 подается напряжениЕ с регулятора первого сумматора 6, поступающее с вторичных обмоток первого трансформатора тока 2 и второго трансформатора тока 3, соответственно через первый 4 и второй 5 фильтры, пропорциальные сумме токов в фазных обмотках защищаемого электродвигателя, что позволяет более точно формировать управляющий сигнал на втором входе регулятора скважности 1 О.Напряжение, поступающее с первого сумматора 6 на второй вход регулятора скважности 10, является для него управляющим и влияет пропорционально на длительность импульсов тока, протекающего в термочувствительной цепи, состоящей из последовательно соединенных позисторов 1 и резйстора 11. С увеличением нагрузки электродвигателя потребляемый им ток увеличивается и одновременно увеличиваетсяуправляющее напряжение -и длительностьимпульсов тока, протекающего в термочувствительной цепи,При минимальном токе в обмоткахэлектродвигателя и небольших перегрузках (например, до 21 н),когда скорость нарастания температуры обмотокэлектродвигателя мала, по термочувствительной цепи (позисторам 1 и резистору 11) протекает импульсный ток,не вызывающий саморазогрев позисторов 1. Динамическая погрешность поэисторов 1 в этом случае практически отсутствует,и их тепловое состояние, асоответственно и электрическое сопротивление определяются .тепловым состоянием обмоток электродвигателя.При больших перегрузках, напримербольше 21 н, когда скорость нарастаниятемпературы обмоток заметно увеличивается и динамическая погрешность по"эисторов 1 также увеличивается, длительность импульсов тока, протекающего в термочувствительной цепи, возрастает пропорционально токовой нагрузкеэлектродвигателя и за счет этого происходит дополнительный нагрев позисторов 1, что обеспечивает их ускоренное срабатывание и компенсацию динамической .погрешности (инерционностипозисторов). Величина эквивалентноготока, протекающего в термочувствительной цепи, определяется выражением0 цп ьм1евВ.+Тгде Б - напряжение источника пита,ния;К - суммарное сопротивление позисторов;К - сопротивление резистора 11;Г- длительность импульса тока,протекающего в термочувствительной цепи;Т - период импульсного тока.При достижении температуры срабаты;вания позисторов 1 вследствие их нагрева от обмоток электродвигателя (при небольших перегрузках электродвигателя до 21 н) или их комбинированного нагрева от обмоток электродвигателя и за счет тока, протекающего в термочувствительной цепи (при больших перегрузках электродвигателя и токах боль" ше 21 н), электрическое сопротивление позисторов 1 резко возрастает, что приторов тока 2 и 3 через первый 4 ивторой 5 Фильтры соответственно. Засчет инвертора 7 напряжение, подавае"мое на первый вход второго сумматора 8, имеет измененный знак по отношению к знаку напряжения на втором еговходе, в результате чего сигнал навыходе второго сумматора равен нулю ине вызывает срабатывание ключа 14,При обрыве цепей фазных обмоток Аили С напряжение, подаваемое с вторичных обмоток трансформаторов тока 2или 3 на один их входов второго сумматора 8, равно нулю, в результатечего на выходе второго сумматора 8 появляется разностное напряжение, которое подается на мостовой выпрямитель 15 и через усилитель 16 на;ключ 14, вызывая его срабатывание иотключение электродвигателя,При обрыве цепи фазной обмотки Вэлектродвигателя устройство реагирует как на обычную перегрузку,Предлагаемое устройство по сравнению с известным обладает повьппеннымбыстродействием срабатывания защитыпри обрыве фазного провода в цепи статора. где К1ОпКИ Если напряжение на конденсаторе 13 достигает порога срабатывания клю" ча 14, срабатывает исполнительный орган 17, воздействующий на коммутационный аппарат 18, и перегретый электродвигатель отключается от источника питания. Напряжение срабатывания ключа 14 определяется только сопротивлением позисторов 1 и не зависит от величины тока в термочувствительной цепи.В режиме нормальных частных пусков, когда электродвигатель уже доста" точно нагрет за счет теплового действия эквивалентного тока, протекающе" го в термочувствительной цепи, может произойти опережающее срабатывание позисторов 1, хотя температура обмоток электродвигателя не превышает допустимой для данного класса изоляции.Для устранения опережающего срабатывания позисторов 1 первый 4.и второй 5 фильтры обеспечивают нараста ние управляющего сигнала на втором входе регулятора скважности,10, поступающее с первого сумматора 6, в зависимости от времени действия пускового тока40При целостности цепей фаэных обмоток А и С электродвигателя одновременно подается напряжение на первый вход второго сумматора 8 через инвертор 7, а на второй вход - непосредственно с вторичных обмоток трансформаУстройство для температурной защиты электродвигателя по авт.св.Р 1415316, о .т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения быстродействия срабатывания защиты при обрыве фазного провода статора, дополнительно введены инвертор и последовательно соединенные второй сумматор, мОстовой выпрямитель, усилитель, при этом пер" вый и второй входы второго сумматора соединены с выходом инвертора и второго фильтра соответственно, вход инвертора соединен с выходом первого фильтра, а выход усилителя соединен с вторым входом ключа. водит,.к увеличению падения напряжения на них н увеличению напряжения на конденсаторе 13 ссгласно выражениюПилБВВ -е-С и,+ В суммарное сопротивление поэисторов;напряжения источника питания;сопротивление резистора 11. Формула изобретения1582259 Составитель О.Муратоведактор Н.Швыдкая Техред М,Иоргентал Корректор О.ципле Тираж 475 одписно роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 Заказ. 292 8 НИИПИ Го арстве11 ного комитета по 035, Москва, Жобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСРРаушская наб., д, 4/5