Тепловой аналог электродвигателя

 

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ

Союз Советских

Социалистических

Республик

294 (61)Дополнительное к авт. свид-ву 9

f22) Заявлено 22.07.81 (21) 3323239 с присоерииеиием заявки М - .

{23} Приоритет «

Опубликовано 28.0283. Ьюллетен

Дата опубликования описания 28

Н 7/085

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

621 316.

25(088.8) Е

М.З. Дудник, М.М. Федоров, B.Е. хайлрв и В.П. Мариночкин Г 4

4, ° 4„ с

Донецкий ордена Трудового Красного Знайе пйтитехн .институт и Всесоюзный научно-исследовательск ек

:конструкторский и технологический институт кранового и тягового электрооборудования (72) Авторы изобретения еский тно.— (71) Заявители ! (54) TEOTABQA АНй3ЮГ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для получения теплового аналога электродвигателя, который может быть использован s устройствах косвенного контроля темпера.туры и защиты от перегрева. -.

По основному авт. св. Р 936187 известен тепловой аналог электродвигателя, который содержит резистивноемкостный контур, соединенный последовательно с цепочкой из параллельно соединенных двух сопротивлений и конденсатора, причем в ветвь одного иэ сопротивлений включен ключ или вентиль.

Основным недостатком этого .теплос вого аналога является то, что устройство не учитывает изменение ха« рактера и длительности теплового пе реходного процесса в зависимости от величины тока нагрузки, что имеет место s реальной электрической машине.

Это приводит к тому, что при различных величинах тока нагрузки кривая нагрева теплового аналогоа претерпевает лишь пропорциональное изменение, а реальная кривая нагрева двигателя при атом меняет и сам характер нарастания температуры.

Цель изобретения - повьхаение точ-; ности моделирования теплового состояния электродвигателя при переменной

5 нагрузке.

Укаэанная цель достигается тем, что тепловой аналог электродвигателя дополнительно снабжен вторьви источником напряжения, который после 0 довательно включен в ветвь с сопротивлениями.

На фиг. 1 приведена схема теплового аналога, на фиг. 2 - схема его включения в устройство . тепловой защиты, на фиг. 3 - модулируемые кривые нагрева.

Тепловой аналог представляет со .бой сложную активно-емкостную цепь с двумя источниками питания, в которой к известной ветви с последовательно соединенными источником 1 напряжения, сопротивлением 2 и ем. костью 3, включены ветвь с емкостью

4, и сложная ветвь с источником 5 напряжения и параллельно соединенны25 ми сопротивлениями 6 и 7, причем в ветви активного сопротивления 7 имеется ключ 8.

Устройство защиты двигателя от перегрева, выполненного на основе предлагаемого теплового аналога, 1001294 состоит из трансформатора 9 тока, квадратора 10, теплового аналога 11 и исполнительного органа 12. Трансформатор тока включен в силовую цепь электрической машины. Напряжение его вторичной обмотки подается на вход квадратора, в котором формируется сигнал, прямо пропорциональный переменным потерям электрической машины. Этот же сигнал в виде напряжения U, подается на первый вход те- 10 плового аналога. На второй вход теплового аналога подается сигнал от дополнительного источника питания напряжением U, величина которого прямо пропрциональна постоянным по- 15 терям электрической машины. Такой подход к созданию тепловой модели электрической машины аналогичен представлению ее в виде двух тел с учетом раздельного влияния постоянных и 20 переменных потерь.

Кривые нагрева и охлаждения представляют собой в этом случае сумму двух экспонент с малой и большой постоянной времени, условно наэываемыми35 постоянными времени меди и стали.

При различных нагрузка соотношение постоянных времени (малой и большой) остается неизменным, а изменяется удельный вес экспонент с малой и ЗО большой постоянной времени, который зависит от соотношения постоянных и переменных потерь. На фиг. 3 показаны кривые нагрева теплового переходного процесса, построенные в относительных единицах при различных величинах тока нагрузки, свидетельствующие о том что при увеличении тока нагрузки характер теплового переходного процесса претерпевает существенное изменение.

Предлагаемая тепловая модель позволяет учесть этот факт, благодаря введению двух источников, один иэ которых моделирует переменные потери, а другой — постоянные.

Кривая напряжения на емкости 3 в схеме теплового аналога будет состоять из двух экспонент, постоянные времени которых остаются неизменными при различных по величине значениях lL,, а в зависимости от соотношения U„ U меняется удельный вес этих экспонент в общей кривой напряжения на емокости, что соответствует аналогичному изменению характера кривой нагрева машины.

Предлагаемая тепловая модель позволяет с наибольшей точностью моделировать кривые нагрева и охлаждения электрических машин при любой величине тока нагрузки, что значительно снижает накопление ошибки в любом режиме работы машины.

Формула изобретения

Тепловой аналог электродвигателя по авт. св. 9936187, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности моделирования теплового состояния электродвигателя при переменной нагрузке, он дополнительно снабжен вторым источником напряжения, который последовательно включен в ветвь с сопротивлениями.

1001294

У

Ууг

Составитель В. Орлов

Редактор Ю. Середа Техред M.Teriep Корректор В. Бутяга

Заказ 1431/66 Тираж 615 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4