Устройство для тепловой защиты электрической машины

 

Изобретение относится к электроприводам , в частности к эксплуатации электрических машин, и может быть использовано в системе электрооборудования всех отраслей народного хозяйства . Цель изобретения - повьш1ение надежности работы электрической машины путем распознавания нормального пуска и пуска с заторможенным ротором. При нормальном пуске замыкается контакт 7 блока управления 5, после чего срабатывает пускатель 8 и контактами

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (51) 4 Н 02 Н 5/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTVM

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " —

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

> (21) 3864676/24-07 (22) 11.03.85 (46) 30.05.88. Бюл. У 20 (71) Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт восстановления изношенных деталей машин

Всесоюзного научно-производственного обьединения "Ремдеталь" (72) И.П. Сыч (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1073837, кл. Н 02 Н 5/04, )984.

Авторское свидетельство СССР

Ф !319142, кл. Н 02 Н 5/04, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ЗА111ИТЫ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электроприводам, в частности к эксплуатации электрических машин, и может быть использовано в системе электрооборудования всех отраслей народного хозяйства. Цель изобретения — повышение надежности работы электрической машины путем распознавания нормального пуска и пуска с заторможенным ротором.

При нормальном пуске замыкается контакт 7 блока управления 5, после чего срабатывает пускатель 8 и контактами!

399849

9 включает питание электромашины 19, а контактом 12 отключают разрядный резистор 27 реле времени 25. Если ротор вращается, то с такой же частотой вращается якорь тахогенератора 18, который вместе с реле 20 и резистором 24 входят в реле частоты вращения ротора 17. Поэтому через некоторое время реле 20 срабатывает, контактом

21 отключает термодатчики-позисторы

3,4 от блока управления, к контактом

22 подключает к нему балластное сопротивление 14, вследствие чего машина продолжает запускаться, время пус" ка ограничено кратковременно допустимой температурой обмотки, Длительность затяжных пусков, торможений и самозапусков контролируется при выполнении .балластного сопротивления в виде позистора 15 с косвенным подогревом от нагревателя 16, которые вынесены за пределы обмотки. При по следующей работе электромашины с рабочей нагрузкой через контакт 23 и резистор 28 происходит заряд конденсатора 26, после чего зажигается тиратрон 29 и срабатывает реле 30. Конденсатом 32 оно отключает сопротивление 14 и подключает контактом 31 позисторы 3,4. Поскольку выдержка реле времени 25 достаточна для остывания обмотки до температуры, меньшей длительно допустимой температуры, то электромашина продолжает работать и

Изобретение относится к электроприводу, в частности к эксплуатации электрических машин, и может быть использовано в системе электрооборудо5 вания всех отраслей народного хозяйства.

Цель изобретения — повышение надежности работы электрической машины путем распознавания нормального пуска 1р н пуска с заторможенным ротором.

На чертеже представлена схема устройства для тепловой защиты электрической машины, Устройство состоит из двух термо- 15 дачтиков, выполненных соответственно иэ пластнн-нагревателей l и 2 и прив дальнейшем в случае аварийных режимов работы при длительно допустимой температуре, равной температуре срабатывания позисторов 3,4,электромашина отключается блоком управления 5.

Если при пуске ротор заторможен, то реле частоты вращения ротора 17 не срабатывает и контактом 21 не отключает термодатчики. Поэтому при достижении длительно допустимой температуры электромашина отключается. При реверсировании частота вращения ротора переходит через нулевое значение, но благодаря элементу задержки отпускания 24 реле 20 не отпускает и не подключает позисторы-термодатчики.

Кроме того, пускатель 8 отключается и с выдержкой времени включается пускатель обратного направления вращения (на чертеже не показан), поэтому че" рез резистор 27 и контакты 23, 12 конденсатор быстро разряжается и реле 30 отпускает, разомкнув контакт 31 и замкнув,-контакт 32, Поэтому длительность реверса также ограничена кратковременно допустимой температурой обмотки, которая вдвое больше длительно допустимой температуры, Благодаря электрическому соединению поэисторов

3,4 с пластинами-нагревателями 1,2 во всех режимах обеспечивается точное следование температуры термодатчиков за температурой обмотки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. паянных к ним омическими контактами взамен одинх выводных проводов позисторов 3 и 4. Температура срабатывания позисторов равна предельной длительно допустимой для данного класса изоляции. Пластина-нагреватель каждого термодатчика включена последовательно в цепь питания защищаемой им части обмотки, а имеющиеся выводные провода позисторов подключены на вход реагирующего органа 5. Реагирующий орган

5 выполнен из электронного блока защиты типа УВТ3-1, питание к которому подается через кнопку 6. Выходной контакт 7 реагирующего органа 5 включен в цепь питания катушки магнитного

49 з 13998 пускателя 8 с замыкающими 9-11 и размыкающим 12 контактами. Параллельно контакту 7 подключена вторая пусковая кнопка 13.

Параллельно термодатчикам подклю5 чено балластное сопротивление 14, которое выполнено в виде позистора 15 с косвенным подогревом от нагревателя 16. Этот нагреватель своими конца- 10 ми включен в фазу С питания защищаемой обмотки.

Реле частоты вращения ротора 17 выполнено из тахогенератора 18, соединенного с валом электрической машины 19,и реле 20 напряжения с размыкающим 21 и замыкающими 22 и 23 контактами. Параллельно обмотке реле 20 включен резистор 24, который задерживает время отпускания этого реле. 20

Реле 25 времени выполнено конденсаторным и содержит конденсатор 26, разрядный резистор 27, зарядный резистор 28, тиратрон 29, реле 30 с замыкающим 31 и размыкающим 32 контакта- 25 ми, токоограничивающий резистор 33.

Питание реле времени осуществляется через диод 34.

Устройство для тепловой зашиты работает следующим образом. 30

При натяжении кнопки 6 подается напряжение питания на реагирующий орган 5. Если температура обмотки ниже температуры срабатывания термодатчиков, то сопротивление их цепи мень35 ше сопротивления срабатывания реагирующего органа. Поэтому его выходное реле включается, замыкает контакт 7 в цепи питания магнитного пускателя

8, который контактами 9 включает пи40 тание обмотки электрической машины

I9, контактом 10 замыкает цепь питания реле времени, контактом 12 отключает разрядный резистор 27, а контак.том II шунтирует пусковую кнопку 6, 45

Если ротор машины заторможен, то реле частоты вращения 17 не срабатывает и не размыкает контакт 21 в цепи тевмодатчиков. Поэтому при достижении температуры срабатывания термодатчиков их сопротивление резко возрастает, реагирующий орган срабатывает и отключает питание катушки пускателя 8, который отключает питание обмотки электрической машины.

Когда при пуске реверса и после торможения ротор вращается нормально то вращается и якорь тахогенератора 18 По достижении на выходе тахогенератора напряжения срабатывания реле 20 срабатывает и контактом 21 отключает термодатчики от блока управления, а контактом 22 подключает к нему балластное сопротивление 14.

Это приводит к тому, что после достижения обмоткой температуры, равной температуре срабатывания термодатчиков, отключение питания обмотки не происходит и машина продолжает запускаться. Подключение балластного сопротивления не позволяет сработать реагирующему органу, который реагирует на обрыв в цепи термодатчиков. Когда в электроприводе число и последовательность пусков строго определены, то допустимое время пуска и их количество определяется иэ условия допустимого уровня кратковременного перегрева обмотки. Если последовательность пусков является случайной, возможны самоэапуски электропривода, то с целью избежания повышенных опасных перегревов обмотки в пусковых режимах в качестве балластного сопротивления применяется позистор с косвенным подогревом. В этом случае при пуске электрической машины ток фазы С протекает по нагревателю )6 и образует дополнительный тепловой поток для подогрева позистора 15. Параметры нагревателя поэистора и теплоизоляционных слоев подобраны так, что при достижении в пусковом или тормозном режимах кратковременно допустимой температуры обмотки сопротивление поэистора 15 резко возрастает, что приводит к отключению питания обмотки электри-, ческой машины. Это позволяет ограничить в допустимых пределах длительность затяжных пусков, торможений и самозапусков электрической машины.

Поскольку контакт реле частоты вращения ротора 17 при нормальном пуске замкнут, то при дальнейшей работе электрической машины с рабочей нагрузкой через резистор 28 происходит заряд конденсатора 26 и через установленное время напряжение на нем достигает потенциала зажигания тиратрона 29. Тиратрон загорается, вслед за этим срабатывает реле 30 н контактом 32 отключает балластное сопротивление и подключает контактом 31 термодатчики. Поскольку выдержка реле

25 времени установлена так, что на этот момент времени обмотка и термодатчики при вращающемся роторе осты1399849 ли до температуры возврата реагирующего органа, то электрическая машина продолжает работать. При возникновении в процессе дальнейшей работы

5 различных перегрузов (обрыв фазы, эатормаживание ротора, нарушения в системе вентиляции, колебание напряжения и т.п.) и достижении обмоткой длительно предельной температуры рез- 10 ко возрастает сопротивление позисторов 3,4 и реагирующий орган снова отключает питание обмотки электрической машины.

В случае осуществления электротор- 1

5 можения или реверсирования электромашины частота вращения ее ротора уменьшается, переходит нулевое значение, а затем снова возрастает при повторном пуске или же в обратном направле- 2р нии после реверсирования. При реверсировании пускатель 8 отключается и включается пускатель обратного направления вращения не показан). Один из замыкающих контактов этого пускателя 25 включается параллельно контакту 10 пускателя 8, а размыкающий контакт последовательно с контактом 12. Между моментом отпускания пускателя 8 и моментом срабатывания пускателя об- 30 ратного направления вращения должна быть выдержка времени, достаточная для разряда конденсатора 26. В этом случае через резистор 27 и контакты

23, 12 конденсатор быстро разряжается, реле 30 отпускает, размыкает контакт 31 и замыкает контакт 32. Благодаря элементу 24 задержки времени в момент перехода частоты вращения через нулевое значение и до достижения 40 частоты вращения в обратном направлении значения, достаточного для удержания реле 20, оно не отпускает, поэтому контакт 21 остается разомкнутым, а контакты 22 и 23 — замкнутыми.

Вследствие этого реверсирование осуществляется при отключенных термодатчиках и его продолжительность определяется кратковременно допустимым перегревом обмотки.

При переключениях, связанных с электроторможениями, также должна быть замкнута разрядная цепь конденсатора 26 и в дальнейшем прн повторном запуске в пределах времени выдерж ки отпускания реле 20 устройство рабо тает также, как и при реверсировании.

При любых отключениях питания обмотки электрической машины на время, большее выдержки отпускания реле 20, конденсатор 26 успеет разрядиться, реле 20 и 30 отпускают н устройство возвращается в исходное состояние для последующих повторных пусков.

Если появляется необходимость запуска электропривода при температуре обмотки больше температуры срабатывания термодатчиков, то при нажатии кнопки 8 нажимают и дополнительную кнопку 13, которую удерживают до срабатывания реле 20.

Использование данного устройства повышает устойчивость работы электропривода с одновременным обеспечением допустимого уровня старения изоляции обмотки во всех аварийных режимах работы электрической машины. формула и з о б р е т е н и я

Устройство для тепловой защиты электрической машины, содержащее реагирующий орган, реле времени, цепи питания которых соединены через кнопку Пуск с выводами для подключения к проводам сети, блок контроля пускового режима, две группы терморезисторов, снабженных находящимися с ними в тепловом контакте и включаемыми последовательно в цепь питания обмотки электрической машины нагревателями, первая группа терморезисторов подключена на вход реагирующего органа через замыкающий контакт реле времени, а вторая — через размыкающий контакт этого же реле, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем распознавания нормального пуска и пуска с заторможенным ротором, блок контроля пускового режима выполнен в виде реле частоты вращения ротора, размыкающий контакт которого подключен параллельно замыкающему контакту реле времени, первый замыкающий контакт реле частоты вращения ротора — последовательно с размыкающим контактом реле времени, а второй замыкающий контакт указанного реле частоты вращения включен последовательно в цепь питания обмотки реле времени.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения контроля теплового состояния электрической машины в процессе реверса, реле частоты вращения ротора снабжено элементом задержки на отпускание.