Устройство для тепловой защиты электродвигателя

 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам для тепловой защиты электродвигателя и является дополнительным к изобретению, описанному в авт. св. СССР № 966809. Цель изобретения повьшение быстродействия в режимах заторможеннохо ротора и работы на (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 H 7/085, 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ASTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 966809 (21) 3850641/24-07 (22) 04.02.85 (46) 30.11.86. Бюл У 44 (71) Белорусский институт механизации сельского хозяйства (72) В.В.Гурин и А.А.Гелейша .(53) 621.316.925(086.8) (56) Авторское свидетельство СССР

II 966809, кл. Н 02 Н 7/085, 1982.. SU 1274063 A 2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам для тепловой защиты электродвигателя и является дополнительным к изобретению, описанному в авт. св.

СССР N- 966809. Цель изобретения повышение быстродействия в режимах заторможенного ротора и работы на

1274 двух фазах. В случае аварийного пуска, когда ротор электродвигателя остается неподвижным в течение времени большем, чем время задержки элемента 15, транзистор 16 открывается и напряжение через периодически замыкающиеся магнитоуправляемые контакты 18, 19 и 20 подается на элемент задержки 21 с целью отстройки схемы от возможных переходных процессов в электросети. Далее сигнал через диод 24 поступает на управляющий переход тиристора 4. Последний срабатывает и включает указательное реле 5, размыкающий контакт 6 которого разрывает цепь питания электромагнитного пускателя 13. Двигатель 10 и элементы задержки 15 и 21 отключаются. Т.е. в данном устройстве не требуется значительного времени для нагрева позисторов 7, 8 и 9 при таком

063 виде. повреждения. В случае возникновения двухфазного режима работы при вращающемся роторе магнитное поле рассеяния лобовых частей обмотки возрастает по сравнению с трехфазным режимом из-за увеличения токов в двух оставшихся фазах. В этом режиме происходит коммутация одного из магнитоуправляемых контактов 18; 19 и 20 при меньшем значении магнитного поля рассеяния. В случае возникновения перегрева обмотки выходной сигнал транзистора 3 усилителя 2 подается на второй вход элемента ИЛИ 23 и далее — на управляемый электрод тиристора 4. Т. обр. данное устройство позволяет повысить быстродействие защиты в режимах заторможенного ротора и работы на двух фазах, не ухуд шая свойств защиты при тепловых перегрузках. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для защиты электродвигателей от аварийных режимов работы, и является дополнительным к изобретению, описанному в авт. св. 9 966809.

Цель изобретения — повышение быстродействия в режимах заторможенного ротора и работы на двух фазах.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема устройства защиты; на фиг. 2 — развернутая схема фаэных зон двухслойной обмотки двухполюсного электродвигателя и распределение магнитного поля рассея- 15 ния вдоль фазных зон обмотки при нормальном режиме работы и в режиме . заторможенного ротора; на фиг.3 — то же, при обрыве фазы А и вращающемся роторе и при обрыве фазы А и неподвижном роторе; на фиг. 4 — то же, при обрыве фазы В и вращающемся роторе и при обрыве фазы В и неподвижном роторе; на фиг. 5 - то же, при обрыве фазы С и- вращающемся роторе и при обры25 ве фазы С и при неподвижном роторе.

Устройство (фиг. 1) включает блок

1 питания, транзисторный усилитель 2 с выходным транзистором 3 и тиристором 4 в цепи указательного реле 5, имеющего размыкающий контакт 6 с ручным возвратом, три позистора 7-9 в обмотках электродвигателя 10. Последний управляется с помощью кнопок 11 и 12 и электромагнитного пускателя

13, имеющего замыкающий блок — контакт 14.

Элементы 11, 12 и 13, 14 не входят в устройство защиты. Устройство защиты включает также элемент 15 задержки с задержкой на появление сигнала (на коллекторе транзистора 16), регулируемое резистором 17, и три магнитоуправляемые контакта 18-20, включенные параллельно между собой и между коллектором транзистора 16 и входом элемента 21 задержки с зарядным конденсатором 22. Магнитоуправляемые контакты размещены в зоне полей рассеяния лобовых частей об.— мотки электродвигателя, причем каждый — по оси поля рассеяния одной фазы. Устройство содержит также двухвходовой элемент ИЛИ 23 с диодами 24 и 25.

Устройство защиты работает следующим образом.

При на катин кнопки 11 напряжение поступает на электромагнитный пускатель 13, который срабатывает и подключает электродвигатель 1О к сети.

Одновременно через замыкающий блок3 1274 контакт 14 подключается элемент 15 задержки к блоку 1 питания. В момент пуска под действием магнитного поля рассеяния лобовых частей обмоток, находящихся под пусковым током, начинают периодически (с частотой

100 Гц) замыкаться магнитоуправляемые контакты 18-20. В нормальных условиях пуска, т. е. когда ротор свободно разбегается и время разбе- 10 га меньше времени задержки элемента

15, на коллекторе транзистора 16 напряжение практически отсутствует и происходит бестоковая коммутация магнитоуправляемых контактов 18-20. 5

При уменьшении пусковых токов до нормальных значений коммутация этих контактов прекращается.

В случае аварийного пуска, когда ротор электродвигателя остается не- 20 подвижным в течение времени большем, чеи время задержки элемента 15, тран-! зистор 16 открывается и напряжение через периодически замыкающиеся и размыкающиеся магнитоуправляемые 2S контакты 18-20 подается на элемент

21 задержки. Этот элемент используется с целью отстройки схемы от возможных переходных процессов в электросети. С выхода элемента 21 щ (с конденсатора 22) напряжение поступает на диод 24 и далее на управляющий переход тиристора 4. Последний срабатывает и включает указательное реле 5. Его размыкающий контакт б разрывает цепь электромагнитного пускателя 13. Двигатель 10, элементы 15 и 21 задержки отключаются. По основному авторскому свидетельству требуется значительное время для нагрева позисторов 7-9 и отключение электродвигателя от сети, причем нагрев позисторов отстает от нагрева обмотки, что всегда приводит к ее перегреву. 4Ю

Аварийный режим пуска может возникнуть при трехфаэном питании, когда, например, заклинит рабочая машина, или при потере фазы, т,е. при двухфазнои питании, когда. пусковой э0 момент .электродвигателя станет меньше начального момента сопротивления рабочей машины. В первом случае магнитное поле рассеяния распределяется равномерно вдоль фазных зон об- И мотки- (линия 26 на фиг. 2), но воз.растает по сравнению с магнитным по-!

- лем рассеяния в номинальном режиме

063 4 (линия 27 на фиг, 2). Во втором случае поле рассеяния распределяется вдоль фазных зон обмотки неравномерно (линии 28, 29.и 30 на фиг. 3, 4 и 5). Иагнитоуправляемые контакты

18-20 располагают в зоне полей рассеяния лобовых частей обмотки по окружности, концентричной валу элект-, о родвигателя, через 60 для двухполюсо ного электродвигателя, через 30— для четырехполюсного, через 20— для шестиполюсного и т.д., причем каждый по оси поля рассеяния одной фазы.

В случае возникновения двухфазного режима работы при вращающемся роторе магнитное поле рассеяния лобовых частей обмотки возрастает (линии

31,32 и 33 на фиг. 3, 4 и 5) по сравнению с трехфазным режимом. Это происходит потому, что увеличиваются токи в двух оставшихся фазах и магнитные поля рассеяния их геометрически складываются. Сумарное магнитное поле становится больше поля Ф ср.м.к. (фнг. 2-5), вызывающего срабатывание магнитоуправляемых контактов. В этом режиме происходит коммутация одного иэ магнитоуправляемых контак- тов 18, 19 илн 20 при меньшем значении ма1 нитного поля рассеяния, поэтоиу обеспечивается несколько большая, чем в режиме пусковых токов, выдержка времени на отключение защиты, но меньшая, чем в устройстве.. по основному авторскому свидетельству.

В случае трехфазного питания электродвигателя и возникновения режима перегрева обмотки устройство работает анологнчно основному авторскому свидетельству с той лишь разницей,что выходной сигнал транзистора 3 усилителя 2 подается на второй вход элемента КПИ (на диод 25) и далее — на управляемый электрод тиристора 4.

Во всех случаях срабатывания указательного реле для возвращения схе.иы управления в первоначальное поло-.. жение требуется ручной возврат контакта 6. Применение промежуточного реле (как в основном авторском свидетельстве) и срабатывание защиты при заторможенном роторе или обрыве фазы в схеме автоматического управления вызывают многократные отключения и включения устройства защиты, электромагнитного пускателя и электРик Р

Составитель О.Муратов

Редактор Н.Киштулинец Техред Л.Олейник Корректор И.Муска

Заказ 6485/53

Тираж 612. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

S 127406 родвигателя, что приводит к выходу их из строя. Применение укаэательного реле 5 устраняет этот недостаток, Таким образом> введение в устройство. по основному авторскому

5 свидетельству двух элементов задержки с задержкой на срабатывание, элемента ИЛИ, трех магнитоуправляемых замыкающих контактов и расположение последних в зоне полей рассеяния ло- 10 бовых частей обмоток (по оси каждой фазы) позволяет повысить быстродействие защиты в режимах заторможенного ротора и работы на двух фазах, не ухудшая свойств защиты при тепловых 1S перегрузках. Устройство позволяет избежать нагрева обмотки электродвигателя до,максимально допустимых температур, что увеличивает срок службы изоляции обмотки электродвигателя. 20

Формула изобретения

1. Устройство для тепловой защиты электродвигателя по авт. св. 11 966809, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 25 с целью повышения быстродействия в. режимах эаторможенногo ротора и работы на двух фазах, оно дополнительно снабжено двумя элементами задержки, двухвходовым диодным элементом

ИЛИ и тремя магнитоуправляемыми замыкающими контактами, причем первый элемент задержки соединен с блоком питания через замыкающий блок-контакт электромагнитного -пускателя, управляющего электродвигателем, магнитоуправляемые контакты соединены между собой параллельно и подключены к выходу первого элемента задержки и входу второго элемента задержки, выход которого присоединен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход элемента ИЛИ соединен с коллектором выходного транзистора усилителя устройства, а выход элемента ИЛИ присоединен к управляющему электроду тиристора усилителя.

2. Устройство по п, 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что исполнительный орган его выполнен в виде указательного реле с ручным возвратом размыкающего контакта.