Тепловой аналог электродвигателя

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах тепловой защиты электродвигателей , основанных на косвенной сценке температуры последних. Цель изобретения - повышение точности моделирования теплового состояния электродвигателя. Это достигается введением в цепи обратных связей апериодических звеньев 1 и 5, блока 2. умножения,сумматора 3, инвертора 4 и использованием дополнительного входа для подключения к устройству

„„8U„„1654914

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИН

А1 (ц), Н 02 Н 7/085

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{21) 4496488/07 (22) 19.10.88 (46) 07.06.91. Бюл. К 21 (71) Донецкий политехнический институт и Московское производственное электромашиностроительное объединение "Динамо" (72) М.21.Федоров, В..Е.Михайлов, В.П. Мариночкин и В.А.Мочалов (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !

2 1001275, кл. Н 02 Н 7/08, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 1001294, кл . Н 02 Н 7/085, 1981.

2 (54) ТГППОВОЙ АНАЛОГ ЭЛЕКТРОДВИГА П .ЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах тепловой защиты электродвигателей, основанных на косвенной оценке температуры последних. Цель изобретения — повышение точности моделирования теплового состояния электродвигателя. Это достигается введением в цепи обратных связей апериодических звеньев 1 и 5, блока 2. умножения„сумматора 3, инвертора 4 и использованием дополнительного входа для подключения к устройству

1654914 датчика 14 температуры окружающей среды. На входы апериодических звеньев 1 и 5 подаются сигналы с функциональных преобразователей переменных потерь 8 и постоянных потерь 13 электродвигателя, на первый вход сумматора 3 подается сигнал с датчика 14, на два других входа поступают сигналы

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах тепловой зациты электродвигателей, основанных на косвенной оценке температуры последних.

Целью изобретения является повыШение точности моделирования динами- 20

Ки теплового состояния электродвигателя путем учета факторов изменения

1 еременных потерь в функции температуры обмоток и колебания температуры окружаюцей среды на динамику процес- 25 сов теплообмепа.

На фиг.1 представлена схема тепЛового аналога; на фиг." — схема включения теплового аналога в устройство тепловой зациты двигателя. 30

Схема теплового аналога электродвигателя содержит элементы, выполненные на операционных усилителях.

Первое апериодическое звено 1 имеет .три входа. На первый из них подается

35 сигнал из внешней цепи, пропорцио-. нальный переменным потерям двигателя.

Второй вход соединен с выходом блока

2 умножения, входящего в цепь обратной связи. Третий вход соединен с 40 выходом сумматора 3, Первый вход блока 2 умножения соединен с первым входом апериодического звена i, а второй — с выходом инвертора 4, вход которого соединен с выходом апериоди- 45 ческого звена 1.

Апериодическое звено 5 имеет два входа. На один из них подается сигнал из внешней цепи, пропорциональный постоянным потерям, а второй соединен с выходом сумматора 3. Сумматор 3 имеет три входа. Первый и второй входы сумматора соединены соответственно с выходами апериодических звеньев

1 и 5 а на третий вход подается сигу

55 нал из внешней цепи, пропорциональный температуре окружаюцей среды.

Устройство защиты электродвигателя (фиг.2) содержит датчик 6 тока, с выходов апериодических звеньев 1 и 5. Выходной сигнал сумматора 3 поступает на входы апериодических звеньев 1 и 5 и на выходе апериодического звена 1, являющемся выходом уст ройства, появляется сигнал, моделирующий тепловые процессы электродвигателя. 2 ил. включенный в силовую цепь электродвигателя 7 и представляюций собой трансформатор тока, вторичная обмотка которого соединена с функциональным преобразователем 8 переменных потерь электродвигателя и обмоткой реле 9 контроля питания электродвигателя, размыкаюг ие контакты 10 и 11 которого введены в схему сумматора 3 выход датчика 12 напряже, подключенного к силовой цепи электродвигателя 7, соединен с функциональным преобразователем 13 постоянных потер1 электродвигателя, выходы элементов

8 и 13 и датчика 14 окружаюцей температуры подключены к соответствующим входам теплового аналога электродвигателя 15„ выход которого соединен с входом исполнительного блока 16, выход которого подключен к отключающему элементу 17.

Схема теплового аналога работает следующим образом.

На первый вход апериодического звена 1 из внешней цепи подается сигнал, пропорциональный переменным потерям P двигателя при нулевой тем< пературе окружаюцей среды. его вели,чина изменяется в функции квадрата тотока обмотки двигателя и формируется функциональным преобразователем 8.

На выходе апериодического звена 1 моделируется сигнал температуры обмотки двигателя. Изменение переменных потерь Р при нагреве обмотки учитывает( ся благодаря введению обратной связи. Для этого с выхода апериодического звена 1 через инвертор 4 на вход блока 2 умножения подается сигнал, пропорциональный температуре обмотки. Второй вход блока 2 умножения соединен с первьпл входом апериодического звена 1. Поэтому на выходе блока 2 умножения формируется сигнал, пропорциональный изменению переменных потерь в функции темпдл- 1654914

25 туры обмотки, который подается на второй вход апериодического звена

Для учета влияния на динамику теплового состояния обмотки процессов теплообмена и колебания температуры окружающей среды на третий вход апериодического звена 1 подается сигнал с выхода сумматора 3.

На вход апериодического звена 5 из внешней цепи с помощью функционального преобразователя 13 подается сигнал, пропорциональпьпi постоянным потерям Р двигателя, а на. его выходе моделируется сигнал температуры активного железа двигателя. Для учета процессов теплообмена и колебания температуры окружающей среды второй вход апериодического звена 5 соединен с выходом сумматора 3. 20

На первый вход сумматора 3 подается сигнал, пропорциональный температуре окружающей среды. На два других входа поступают сигналы с выходов апериодических звеньев 1 и 5.

Выходной сигнал сумматора 3 поступает на входы апериодических звеньев

1 и 5, что обеспечивает учет влияния на динамику тепловых переходных процессов колебаний температуры окружающей среды и процессов теплообмена. Выходной сигнал элемента 1 является выходным сигналом теплового аналога электродвигателя 15 и моделирует всю совокупность тепловых процессов электродвигателя.

В схеме сумматора 3 используются размыкаюцие контакты 10 и 11 реле 9 контроля питания электродвигателя.

При работе электродвигателя 7, когда 40 происходит его нагрев, на обмотке реле 9 поступает напряжение и его контакты 10 и 11 размыкаются, При отключении электродвигателя 7 от сети (режим охлаждения), обмотка реле 45 обесточена и его контакты 10 и 11 замыкаются. При этом параметры схемы теплового аналога электродвигателя 15 перестраиваются с режима нагрева электродвигателя на режим охлаждения.

Таким образом, предлагаемый тепловой аналог электродвигателя позволяет повысить точность моделирования теплового процесса за счет введения обратных связей и контроля температуры окружающей среды.

Формула изобретения

Тепловой аналог электродвигателя, содержащий первое апериодическое звено; первый вход которого является первым входом теплового аналога и имеет клемму для подключения функционального преобразования переменных потерь электродвигателя, второе апериодическое звено, первый вход которого является вторым входом теплового аналога и имеет клемму для подключения функционального преобразователя постоянных потерь электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности моделирования динамики теплового состояния электродвигателя, в него дополнительно введены сумматор, блок умножения и ипвертор, при этом выход первого апериодического звена является выходом теплового аналога электродвигателя и соединен с входом инвертора и первым входом сумматора, выход ко-. торого подключен к вторым входам первого и второго апериодического звена, выход инвертора соединен с первым входом блока умножения, второй вход которого подключен к первому входу первого апериодического звена, третий вход которого соединен с выходом блока умножения, выход второго апериодического звена соединен с вторым входом сумматора, третий вход которого является третьим входом теплового аналога электродвигателя и имеет клемму для подключения датчика температуры окружающей среды.

1654914

Составитель С,валанов

Техред М.Дидык, Корректор С.Шекмар

Редактор А.111андор

Заказ 195б Тираж 392 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г ° Ужгород, ул. Гагарина, 103