Устройство для температурной защиты электродвигателя

Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытийОпубликовано 30.10.82. Бюллетень Но 40 Дата опубликования описания 30.10.82(72) Авторы изобретен Я. Каретный, М. Н. Гашков, В. А. Трусов Всесоюз констру электро научно-исследовательс рский институт по авт воду в лромышленности, хозяйстве и на транспо кий и проект оматизирован сельском 1 Заявител(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля защиты электродвигателя от перегрева при ненормальных режимах егоработы.Известно устройство температурнойзащиты электродвигателя, содержащееемкостный делитель напряжения, выпрямительный мост, сглаживающийфильтр, стабилизатор напряжения,преобразователь на транзисторах, подключенный к термодатчикам, и исполнительное реле и устройство для защиты электродвигателя от повышения температуры, содержащее источник питания, термодатчик,.помещенный в обмотках защищаемого электродвигателя, выход которого соединен через пороговый элемент и элемент ИЛИ с исполнительным элементом, интегратор, генератор тактовых импульсов и элементзадержки 13,Недостатками указанных устройствявляются необходимость источникастабилизированного питания, большаяинерционность и низкая надежность,так как содержится большое количество полупроводниковых приборов.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является устройство для температурной защиты электродвигателя, содержащее источник питания, три термодатчика, установленные на обмотках электродвигателя и включенные на вход блока управления с токовым ключом на транзисторах, к выходу которого подключен исполнительный орган - тиристор 21.Недостатком данного устройства является необходимость дополнительных обмоток для источника питания, а поэтому сложность изготовления.Цель изобретения - упрощение устройства при одновременном повышении надежности его работы.Поставленная цель достигается тем, что устройство для температурной защиты электродвигателя, содержащее три термодатчика, установленные на статорных обмотках электродвигателя, два конденсатора и выпрямитель, к выходу которого подключен исполнительный орган, дополнительно снабжено тремя резисторами, причем одна из фаз через последова-. тельно соединенные первый конденсатор, первый резистор, второй конденсатор, термодатчики и третий резистор подключена к другой фазе,. опере 970543жающей упомянутую, а точка соединения первого резистора с вторым конденсатором через второй резисторсоединена с третьей фазой, отстающей от первой, .при этом точки соединения первого конденсатора с пер,вым резистором и третьего резистора с термодатчиком подключены квыпрямителю. Кроме того, в качестве исполнительного органа использовано реле.На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2и 3 - векторные диаграммы токов инапряжений,Устройство содержит первый конденсатор 1, первый, второй и третийрезисторы 2-4, второй конденсатор 5,статор электродвигателя б, термодатчики 7-9 с положительным температур"ным коэффициентом (например, позистори), выйрямительный мост 10 и исполнительный орган 11 - реле.В устройстве Фаза А соединена че"рез последовательно соединенные кон"денсатор 1, резистор 2, конденсатор5, термодатчики 7-9 и резистор 4 сфазбй С. Точка соединения резистора2 с конденсатором 5 связана черезрезистор 3 с Фазой В, а точки соединения конденсатора 1 с резистором2 и резистора 4 с термодатчиком 9 .подключены к входу выпрямительногомоста 10, выход которого подсоединенк исполнительному органу - реле 11.Устройство работает следующим 35образом.. При нормальном режиме работыэлектродвигателя температура обмоток статора ниже пороговой и сопро тивление термодатчиков 7-9 во много 40раз меньше сопротивления конденса"тора 5. В этом случае напряжениетрехфазной сети распределяется наактивно-реактивных элементах устройства так как показано на фиг. 2. 45Напряжение У на резисторе 2 (благодаря последовательному включениюконденсатора 1 и резистора 2 в фазу А) оказывается сдвинутым по фазев сторону опережения по отношениюк напряжению 0 д, а с помощью цепипоследовательно соединенных резистора 4, термодатчиков 7-9 и конденсатора 5 напряжение У на конденсаторе 5 и термодатчиках 7-9 оказывается сдвинутым по Фазе в сторону опережения относительно напряжения ОС,Таким образом, напряжение 11 и Уоказываются равными по величине ипрактически совпадают по фазе, а разность их после выпрямления мостом 10 60подается на исполнительный органреле 11, Разность напряжений Би О; близка к нулю и поэтому черезреле 11 протекает ток меньше токасрабатывания. Для того, чтобы при наличии всех фаэ, правильном чередовании и допустимой температуре обмоток статора Ор и Цг были равны по величине и совпадали по фазе, необходимо, чтобы между номиналами элементов устройства выполнялись следующие соотношения:Х,= З К 1;Х =К 1;В = (1+,П)К;Ь = ХС 1й-ХСгде. Е 1сопротивление резистора 2;ХС 1 =1/мС 1 - емкостное сопротивление конденсатора 1(ОЗ - частота сети,С 1 - емкость конденсатора 1);Х 1 = - емкостное сопротивле 1/мС 1 ние конденсатора 5;сопРотивление резистора 3;В - сопротивление резистора 4;Р,сопротивление термодатчиков при температуре ниже пороговой,В этом случае разность междунапряженяими 0 и Ь; - близка к нулю,При перегрузках электродвигателяповышается температура обмоток статора до пороговой и соответственнорезко увеличивается сопротивлениедатчиков (термодатчиков) 7-9 (одного или всех), напряжение 0- возрастает. Между напряжениями Уд и Упоявляется Фазовый сдвиг (Фиг, 3),соответственно увеличивается разностьих и ток через реЛе 11 превысит порог срабатывания. При этом реле 11срабатывает и своим контактом отключает электродвигатель.Предлагаемое устройство обеспечивает ускоренное отключение электродвигателя при неполнофазном режиме работы. При обрыве фазы В точка 0(фиг. 2) сместится вдоль вектора 08,что приведет к появлению между векторами 01 и Ьу- фазового сдвига около 60 эл.град. и, соответственно,к увеличению тока через реле 11, ко-торое срабатывает. При обрыве ФазыА или С одно из напряжений У илиУоказывается нескоипенсированными достаточным для включения реле 11.Устройство защищает также электродвигатель от ошибочного включенияпри изменении чередования фаз, чтоможет привести к выходу из строямеханизма технологической линии,обслуживаемой им, и последующемузаклиниванию.эяектродвигателя, Приизменении чередования Фаз (Фиг, 1)970543 Формула изобретения иг.между векторами И и Ьг-появляетсяфазовый сдвиг, приблизительна равный120 эл,град. Разность напряженийЦр и Цу- (после выпрямления мостом10) будет достаточной для включенияреле 11. В устройстве осуществляется самоконтроль за исправностью цепи термодатчиков и в случае обрыва связи между термодатчиками обмотка реле 11 оказывается включенной через резистор 4 и конденсатор 1 между фазой А. и В. В результате реле 11 срабатывает, отключая электрооборуДование,Таким образом, предлагаемое устройство позволяет защищать электродвигатель от перегрева в опасных режимах благодаря уменьшению инерционности срабатывания устройства, а простота исполнения и независимость параметров срабатывания от колебаний напряжения сети придают устройству высокую надежность. Экономическая целесообразность применения изобретения определяется увеличением срока службы электродвигателя между капитальными ремонтами и уменьшением общего числа отказов электрооборудования.Кроме того, предлагаемое устройство предусматривает использование для защиты электродвигателей и дру" гого электрооборУдования в сельском хозяйстве,1, Устройство для температурнойзащиты электродвигателя, содержащее,три термодатчика, установленные на5 статорных обмотках электродвигателя,два конденсатора и внпрямитель квыходу которого подключен исполнительный орган, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения10 устройства нри одновременном повнаении надежности его работы, оно дополнительно снабжено тремя резисторами, причем одна из Фаз через последовательно соединенные первыйконденсатор, первый резистор, второйконденсатор, термодатчики и третийрезистор подключена к другой Фазе,опережающей упомянутую, а точка соединения первого резистора с вторымконденсаторомчерез второй резисторсоединена с третьей Фазой, отстающейот первой, при этом точки соединенияпервого конденсатора с первым резистором и третьего резистора с термодатчиком подключены к выпрямителю.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в качест"ве исполнительного органа использовано реле.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 691986, клН 02 Н 5/О 4, 1978,2, Авторское свидетельство СССРР 675518, кл. Н 02 5/04, 1977.970543 л ар Составит Ковач Хехред Л.Гриценк дакт Зак ПодписноеССР Филиал ПЛП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн 8413/б 9 Тираж ВНИИЛИ Государстпо Лела 1 м иэобр 13035, Москва, Жбб 9енноготений5, Рауш нееваКоррект комитета С открытийская наб д, 4