Тепловой аналог электродвигателя

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИЮ СПУБЛИН(ц),% Н 02 Н 7/085 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ й институое электрие "Диов,ССС1981ССР 81(71) Донецкий политехническии Московское производственнмашиностроительное объединекамо"(54) ТГППОВОЙ АНАЛОГ ЭЛЕКТРОДВИГАПЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах тепловой зациты электродвигателей, основанных на косвенной оценке температуры последних. Цель изобретения - повышение точности моделирования теплового состояний электродвигателя. Это достигается введением в цепи обратных связей анериодических звеньев 1 и 5, блока 2. умножениясумматора 3, инвертора 4 и использованием дополнительного входа для подключения к устройству1654914 датчика 14 температуры окружающейсреды. На входы апериодических звеньев 1 и 5 подаются сигналы с Функциональных преобразователей переменныхпотерь 8 и постоянных потерь 13 электродвигателя, на первый вход сумматора 3 подается сигнал с датчика 14,на два других входа поступают сигналы Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вустройствах тепловой зациты электродвигателей, основанных на косвеннойоценке температуры последних,Целью изобретения является повыШение точности моделирования динами"Ки теплового состояния электродвигателя путем учета Ьакторов изменения1 еременных потерь в Ьункции температуры обмоток и колебания температурыокружаюцей среды на динамику процессов теплообмена,На Фиг.1 представлена схема теплового аналога; на Ьиг.2 - схема включения теплового аналога в устройствотепловой зациты двигателя. 30Схема теплового аналога электродвигателя содержит элементы, выполненные на операционных усилителях.Первое апериодическое звено 1 имеет.три входа, На первый из них подается35сигнал из внешней цепи, пропорцио-.нальный переменным потерям двигателя,Второй вход соединен с выходом блока2 умножения, входящего в цепь обратной связи, Третий вход соединен с 40выходом сумматора 3, Первый вход блока 2 умножения соединен с первым входом апериодического звена 1, а второй - с выходом инвертора 4, вход которого соединен с выходом апериодического звена 1.Апериодическое звено 5 имеет двавхода. На один из них подается сиг- .нал из внешней цепи, пропорциональныйпостоянньм потерям, а второй соединен с выходом сумматора 3. Сумматор 3имеет три входа. Первый и второй входы сумматора соединены соответственно с выходами апериодических звеньев1 и 5 а на третий вход подается сигУ %55нал из внешней цепи, пропорциональный температуре окружаюцей среды.Устройство защиты электродвигателя (Фиг.2) содержит датчик 6 тока,с выходов апериодических звеньев 1и 5, Выходной сигнал сумматора 3 поступает на входы апериодическихзвеньев 1 и 5 и на выходе апериодического звена 1, являющемся выходом устройства, появляется сигнал, моделирующий тепловые процессы электродвигателя. 2 ил,включенный в силовую цепь электродвигателя 7 и представляюций собой трансЬорматор тока, вторичная обмотка которого соединена с Йункциональпым преобразователем 8 переменных потерь электродвигателя и обмоткой реле 9 контроля питания электродвигателя, размыкаюгие контакты 10 и 11 которого введены в схему сумматора 3 выход датчика 12 напряжения, подключенпого к силовой цепи электродвигателя 7, соединен с Ьункциональным преобразователем 13 постоянных потер 1 электродвигателя, выходы элементов 8 и 13 и датчика 14 окружаюцей температуры подключены к соответствующим входам теплового аналога электро" двигателя 15 выход которого соединен с входом исполнительного блока 16, выход которого подключен к отключающему элементу 17.Схема теплового аналога работает следующим образом.На первый вход апериодического звена 1 из внешней цепи подается сигнал, пропорциональный переменным потерям Р двигателя при нулевой температуре окружаюцей среды. Его вели;чина изменяется в Ьункции квадрата тотока обмотки двигателя и Ьормируется Ьункциональпым преобразователем 8. На выходе апериодического звена 1 моделируется сигнал температуры обмотки двигателя. Изменение переменных потерь Р при нагреве обмотки учитывается благодаря введению обратной связи. Для этого с выхода апериодического звена 1 через инвертор 4 на вход блока 2 умножения подается сигнал, пропорциональный температуре обмотки. Второй вход блока 2 умножения соединен с первым входом апериодического звена 1. Поэтому на выходе блока 2 умножения Формируется сигнал, пропорциональный изменению переменных потерь в Функции темпдлд 165491425 туры обмотки, который подается на второй вход апериодического звенаДля учета влияния на динамику теплового состояния обмотки процессов теплообмена и колебания температуры окружающей среды на третий вход апериодического звена 1 подается сигнал с выхода сумматора 3.На вход апериодического звена 5 из внешней цепи с помощью функционального преобразователя 13 подается сигнал, пропорциональный постоянным потерям Р двигателя, а на его выходе моделируется сигнал температуры активного железа двигателя. Для учета процессов теплообмена и колебания температуры окружающей среды второй вход апериодического звена 5 соединен с выходом сумматора 3. 20На первый вход сумматора 3 подается сигнал, пропорциональный температуре окружающей среды. На два других входа поступают сигналы с выходов апериодических звеньев 1 и 5. Выходной сигнал сумматора 3 поступает на входы апериодических звеньев 1 и 5, что обеспечивает учет влияния на динамику тепловых переходных процессов колебаний температуры окружающей среды и процессов тепло- обмена. Выходной сигнал элемента 1 является выходным сигналом теплового аналога электродвигателя 15 и моделирует всю совокупность тепловых процессов электродвигателя.В схеме сумматора 3 используются размыкаюцие контакты 10 и 11 реле 9 контроля питания электродвигателя. При работе электродвигателя 7, когда 40 происходит его нагрев, на обмотке реле 9 поступает напряжение и его контакты 10 и 11 размыкаются, При отключении электродвигателяот сети (режим охлаждения), обмотка реле 45 обесточена и его контакты 10 и 11 замыкаются. При этом параметры схемы теплового аналога электродвигателя 15 перестраиваются с режима нагрева электродвигателя на режим охлаждения.Таким образом, предлагаемый тепловой аналог электродвигателя позволяет повысить точность моделирования теплового процесса за счет введения обратных связей и контроля температуры окружающей среды,Формула изобретенияТепловой аналог электродвигателя,содержащий первое апериодическое зве"нор первый вход которого являетсяпервым входом теплового аналога иимеет клемму для подключения функционального преобразования переменныхпотерь электродвигателя, второе апериодическое звено, первый вход которого является вторым входом тепловогоаналога и имеет клемму для подключения функционального преобразователяпостоянных потерь электродвигателя,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности моделирования динамики теплового состояния электродвигателя, в него дополнительно введены сумматор, блок умножения и ипвертор, при этом выход первого апериодического звена являетсявыходом теплового аналога электродвигателя и соединен с входом инвертораи первым входом сумматора, выход ко-,торого подключен к вторым входам первого и второго апериодического звена,выход инвертора соединен с первымвходом блока умножения, второй входкоторого подключен к первому входупервого апериодического звена, третийвход которого соединен с выходом блока умножения, выход второго апериодического звена соединен с вторым вхо./дом сумматора, третий вход которогоявляется третьим входом тепловогоаналога электродвигателя и имеет клемму для подключения датчика температуры окружающей среды,1654914 Составитель С,валааовТехред М.Дидык , Корректор С.Шек актор А.Ша Мроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 10 Заказ 195 бВНИИПИ Гасу Тираж 392 твенного комитета 113035, Москва, Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ СС35, Раушская наб., д, 4/5