Устройство для температурной защиты электродвигателя

 

Изобретение относится к области релейной защиты, а более конкретно к системам защиты, реагирующим на отклонения от нормальной температуры, и может быть использовано для защиты электродвигателей от перегрузки. Цель изобретения - повышение надежности и точности. Цель достигается введением в устройство первого, второго, третьего блоков 5,6,7 стробирования, датчика 1 нагрева обмоток, инвертора 14 и сумматора 15. Срабатывание устройства до наступления предельно допустимой температуры нагрева позволяет защитить обмотки электродвигателя от наступления максимальных температур и перегрева, что увеличивает срок службы обмоток и электродвигателя , так как улучшает условия работы изоляции обмоток. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л оэ to 4 ( СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Н 02 Н 5/04

ВСЕ1 .""" " ц . Ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

isa, с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4108511/24-07 (22), 17.06.86 (46) 07.02.88. Бюл. Ф 5 (71) Краснодарский политехнический институт (72) Б.А. Коробейников, А.И. Ищенко, E.À. Беседин, А.М. Смаглиев и Е.И.Гарькуша (53) 621.316.925(088 ° 8) (56) Патент Франции Ф 2214186, кл. Н 02 Н 7/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Ф 675517, кл. Н 02 Н 5/04, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к области релейной защиты, а более конкретно к

„„SU„„1372449 А1 системам защиты, реагирующим на отклонения от нормальной температуры, и может быть использовано для защиты электродвигателей от перегрузки. Цель изобретения — повьппение надежности и точности. Цель достигается введением в устройство первого, второго, третьего блоков 5,6,7 стробирования, датчика 1 нагрева обмоток, инвертора

14 и сумматора 15. Срабатывание устройства до наступления предельно допустимой температуры нагрева позволяет защитить обмотки электродвигателя от наступления максимальных температур и перегрева, что увеличивает срок службы обмоток и электродвигателя, так как улучшает условия работы изоляции обмоток. 1 э.п. ф-лы, 3 ил.

U V С:

1372449

Изобретение относится к области релейной защиты, а более конкретно к системе защиты, реагирующей на отклонения от нормальной температуры, и может быть использовано для защиты электродвигателей от перегрузки.

Цель изобретения — повышение надежности и точности, На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 — пусковой орган устройства; на фиг. 3 — диаграмма нагрева электродвигателя.

Устройство содержит датчик 1 нагрева обмоток, выход которого под- 15 ключен к входу пускового органа 2 и первого блока 3 дифференцирования, выход которого подключен к входу второго блока 4 дифференцирования. Выход пускового органа 2 соединен с вторыми входами первого, второго, третьего блоков 5-7 стробирования, выход третьего блока 7 стробирования подключен к первым входам первого и второго блоков 8 и 9 деления, к вхо- 25 ду второго блока 9 деления подключен выход квадратичного преобразователя

10. Выход первого блока 8 деления через последовательно соединенные пропорциональный преобразователь 11 3Р и функциональный преобразователь 12 соединен с первым входом блока 13 умножения, второй вход которого соединен с выходом второго блока 9 деления и входом инвертора 14, выходы блока 13 умножения и инвертора 14 подключены соответственно к второму и третьему входам сумматора 15, к первому входу которого подключен выход первого блока 5 стробирования. 40

Выход сумматора 15 соединен с первым входом элемента 16 сравнения, к второму входу которого подключен задатчик 17 максимально допустимого нагрева.

Пусковой орган 2 включает два термореле 18 и 19 с разными уставками срабатывания.

Термореле 18 реагирует на превышение максимально допустимой температуры нагрева обмотки электродвига50 теля, а термореле 19 реагирует на температуру, меньшую максимально допустимой. Блоки 5-7 стробирования выполняются на базе электронных ключей. Функциональный преобразователь

12 известных устройств предназначен для получения сигнала в экспоненциальной форме.

Устройство работает следующим образом.

С выхода датчика 1 нагрева обмотки электродвигателя (фиг. 1) сигнал

U, пропорциональный температуре нагрена обмотки электродвигателя, поступает в пусковой орган 2, первый блок 3 дифференцирования и первый блок 5 стробирования. В блоке 3 сигнал Utt дифференцируется, на выходе блока 3 появляется сигнал U, который затем разветвляется во второй блок 4 дифференцирования и на первый вход второго блока 6 стробирования. Пускокой орган 2 функционирует в зависимости от величины сигнала U,. В случае, когда U U (U — сигнал, пропорциональный максимально допустимой температуре нагрева обмотки электродвигателя), срабатывает термореле 18, подающее команду на отключение электродвигателя от сети.

В случае, когда UÍÎM (U0 (Uý (Uèo„— сигнал, пропорциональный номинальной температуре нагрева обмЬтки электродвигателя), срабатывает термореле

19 (фиг. 2). Этому режиму соответствует момент времени Т (фиг. 3), Выход термореле 19 связан с вторыми входами блоков 5-7 стробирования.При его срабатывании на указанные входы блоков 5-7 поступает управляющий сигнал U<, который запускает их. Кроме того, на первый вход третьего блока е стробирования поступает сигнал UI=U

Стробирование сигналов Uo U u U происходит в момент времени Т . В результате стробирования на выходе блока 5 появляется сигнал U 4 = U (T ) на выходе блока 6 появляется сигнал

U5 = U,(Т,), на выходе блока 7 появляется сигнал U = U (T ) ° Сигнал U в квадратичном преобразователе умножается сам на себя. В результате этого на выходе квадратического преобразователя 10 формируется сигнал

U, = tU,(Т,)7 . В первом делителе 8 сигнал U делится HB cHI HBJI Ut в зультате чего на выходе делителя 9 появляется сигнал U = (U, (T )) /U,(Ò ) .

Во втором делителе 9 сигнал делится на сигнал U в конечном итоге получается сигнал U „, = Uo(Ò,)/Ц,(Т,), который затем умножается в К раз в пропорциональном преобразователе 11.

Здесь К вЂ” постоянная величина, зависящая от настройки устройства. С вы" хода пропорционального преобразовате1372449 ля 11 сигнал U„,= KU „поступает в функциональный преобразователь 12, где он приводится в экспоненциальной форме и приобретает вид U =expKU

Сигналы Uр,и Б„перемножаются в блоке

13, на выходе которого формируется

CU (т,)l, U,"(т ) сигнал U = — „-(—,- енр (К р, ) р То

Кроме ТОГО сиГнал U > при прОхОжде 10 нии через инвертор 14 заменяет знак, т.е. сигнал на выходе инвертора

cHrHa b1 U4 U, U ваются между собой в сумматоре 15е

Результирующий сигнал U (, = Б o(Tc)

CU o(T(>)i (U,(T,)7 p U() (Te) Формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство для температурной защиты электродвигателя, содержащее перый и второй блоки деления, квадратичный преобразователь, блок умножения, задатчик максимально допустимого нагрева и блок сравнения, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и точности, в него дополнительно введены первый и второй блоки дифференцирования, датчик нагрева обмотки электродвигателя, пусковой орган, первый, второй, третий блоки стробирования, пропорциональный и функциональный преобразователи, инвертор и сумматор, при этом выход датчика нагрева обмотки электродвигателя подключен к входам первого блока дифференцирования. пускового органа и первому входу первого блока стробирования, выход первого блока дифференцирования соединен с первым входом второго блока стробирования и через второй блок дифференцирования подключен к первому входу третьего блока стробирования, вторые входы первого, второго и третьего блоков стробирования соединены между собой и подключены к первому выходу пускового органа, выход первого блока стробирования подключен к первому входу сумматора, выход второго блока стробирования подключен к входу квадратичного преобразо вателя и к первому входу первого блока деления, второй вход которого соединен с выходом третьего блока стробироваиия и с первым входом второго блока деления, второй вход второго блока деления соединен с выходом квадратичного преобразователя, а выход через блок умножения и инвертор подключен соответственно к второму и третьему входам сумматора, выход первого блока деления через последовательно соединенные пропорциональный преобразователь и функциональный преобразователь соединен с вторым входом блока умножения, выходы задатчика максимально допустимого нагрева и сумматора подключены соответственно к первому и второму входам блока сравнения, выход которого предназначен для подключения к цепям регулирова25 сброс нагрузки не ограничивает нагрев электродвигателя, после превышения максимально допустимой температуры обмотки электродвигателя, срабатывает термореле 18, с выхода которого к цепям подключения электродвигателя поступает сигнал на отключение последнего от сети.

Предлагаемое изобретение позволяет осуществить защиту электродвигателя от перегрузки с высоким быстро45

55 сравнивается в элементе 16 с сигналом

U» задаваемом в задатчике 17 максимально допустимого нагрева ° В случае выполнения условия U „ U на выходе элемента 16 сравнения появляется сигнал U„ управляющий цепями регулирования нагрузки. При этом происходит разгрузка электродвигателя. В случае

U - U > разгрузка электродвигателя не происходит. Формирование сигнала позволяет прогнозировать температуру нагрева обмотки электродвигателя, которая может наступить в результате его перегрузки, что позволяет принять необходимые меры по облегчению режима работы электродвигателя заранее, не дожидаясь наступления перегрева последнего. В случае, когда действием без его отключения. Однако возможность прогнозирования температуры нагрева обмотки электродвигателя от перегрузки, основанная на учете температуры нагрева непосредственно, позволяет существенно повысить надежность и точность защиты электродвигателя, что является техническим преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известным.

Кроме того, улучшается режим работы технологического оборудования, приводимого электродвигателем, и увеличивается срок службы изоляции электродвигателя, а значит, и самого электродвигателя в целом.

1372449

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е .е с я тем, что пусковой

0 т

4ha Л

Составитель К, Шилан

Техред А.Кравчук Корректор В. Бутяга

Редактор Е. Папп

Заказ 491/47

Тираж 649 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, ния нагрузки, а второй выход пускового органа предназначен для подсоединения к цепям отключения электродвигателя.

5 орган содержит два термореле с разными уставками срабатывания, имеющими общий вход, являющийся общим входом пускового органа, а выходы каждого термореле являются соответственно первым и вторым выходами пускового органа