Устройство для тепловой защиты электродвигателя постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к средствам защиты машин постоянного тока от перегрева и может найти применение в системах электроприг вода общепромышленных механизмов. Цель изобретения - расширение области применения. Указанная цель достигается за счет осуществления контроля величины температурного изменения как сопротивления обмотки 2 добавочных полюсов, компенсационной или обмотки последовательного возбуждения, обтекаемых рабочим током якоря 1 и подверженных наибольшим тепловым перегрузкам, так и тока якоря 1 с помощью моста, образованного контролируемой обмоткой 2, токоизмерительным шнуром 3, термостабильными резисторами 4 и 5. Последний из них регулируемый и включен на зажимы измерительной диагонали и одного из плеч нуль-органов 6 и 7, Выходы их соединены с входами логического элемента И-НЕ 9, нагруженного исполнительным реле 10. Выход первого нуль-органа 6 соединен через инвертор 8. Нуль-орган выполнен на базе двух компараторов , включенных по выходам параллельно , а по входам - перекрестно. Неинвертирующий вход первого из них соединен с инвертирующим входом второго и наоборот . 1 ил. (Л С

! н I 3 «чч 1I и . е r )! IÈÔIÈÑ II1 И Г,.КИХ

ГГЛНБЛИК (5II5 i! 02 )1 5/04, 7/08

I ОСУДАРСТВЕН1В!1Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫВ ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4762956/07 (22) 27.11.89 (46) 07.10.91. Бюл, Я 37 (71) Донецкий политехнический институт (72) В. С. Бутев (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1187234, кл. Н 02 Н 5/04, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 1610534 по заявке 4399620/24-07, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО

ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к средствам защиты машин постоянного тока от перегрева и может йайти применение в системах электропривода общепромышленных механизмов.

Цель изобретения — расширение области применения. Указанная цель достигается за счет осуществления контроля величины тем... SU ÄÄ 1683116 А1 пературного изменения как сопротивления обмотки 2 добавочных полюсов, компенсационной или обмотки последовательного возбуждения, обтекаемых рабочим током якоря 1 и подверженных наибольшим тепловым перегрузкам, так и тока якоря 1 с помощью моста. образованного контролируемой обмоткой 2, токоизмерительным шнуром 3, термостабильными резисторами

4 и 5. Последний из них регулируемый и включен на зажимы измерительной диагонали и одного из плеч нуль-органов 6 и 7, Выходы их соединены с входами логического элемента И-НЕ 9, нагруженного исполнительным реле 10. Выход первого нуль-органа 6 соединен через инвертор 8.

Нуль-орган выполнен на базе двух компараторов, включенных по выходам параллельно, а по входам — перекрестно. Неинвертирующий вход первого из них соединен с инвертирующим входом. второго и наоборот. 1 ил.

1683116

Изобретение относится к электротехнике, а именно к средствам защиты машин постоянного тока от перегрева.

Целью изобретения является расширение области применения устройства для тепловой защиты машины постоянного тока.

На чертеже представлена электрическая схема устройства, Последовательно с якорем 1 и обмоткой добавочных полюсов 2, выбранной в качестве контролируемой, включен токоизмерительный шунт 3. К внешним зажимам обмотки 2 и шунта 3, образуя мост, включена ветвь, содержащая соединенные последовательно нерегулируемый резистор 4 и регулируемый резистор 5, каждый из которых является термостабильным. Свободная диагональ моста подключена к входу первого нуль-органа 6, а зажимы одного из плеч, например, токоизмерительного шунта 3, соединены с входом второго нуль-органа 7, При этом выход первого нуль-органа 6 через инвертор 8 подключен к одному из входов логического элемента И-НЕ 9, нагруженного исполнительным реле 10. Выход второго нуль -органа 7 соединен соответственно с вторым входом логического элемента 9.

Нуль-органы 6 и 7 выполнены по одной и той же схеме на базе компараторов 11, 12 и 13, 14, питаемых от однополярного источника и включенных по выходу параллельно, а по входам — перекрестно, т.е.. инвертирующиь. вход первого компаратора соединен с неинвертирующим входом второго и наоборот.

В качестве контролируемой обмотки 2 кроме обмотки добавочных полюсов могут быть использованы компенсационная или обмотка последовательного возбуждения, каждая из которых обтекается рабочим током якоря I и подвержена наибольшим тепловым перегрузкам, Нуль-орган б и 7 могут быть выполнены, например, на компараторах К554САЗ, а инвертор 8 и логический элемент И-НЕ 9 на микросхеме К155ЛАЗ, что позволяет питать все устройство однополярным источником, В качестве исполнительного реле 10 могут быть использованы как бесконтактные элементы, так и электромагнитные реле. В последнем случае для уменьшения перенапряжений обмотки реле должна быть зашунтирована диодом, катодом присоединенными к выходу микросхемы, Особенность работы нуль-органов 6 и 7

Фвляется то, что при любом по знаку сигнале на входе они формируют выходное напряжение только одной полярности, за счет чего и обеспечивается их сопряжение с цифровыми элементами 8 и 9.

50 элемента И-НЕ 9 влечет снижение его выходного напряжения и отклонение исполнительного реле 10, которое размыкает свои контакты и отключает машину постоянного тока от питающей сети или нагрузки.

Уставка срабатывания защиты определяется исходным разбалансоМ моста при холодном состоянии машины и регулируется с помощью резистора 5. Уставка срабатывания практически не зависит от температуры

Параметры. резисторов 4 и 5 выбираются так, чтобы срабатывание защиты вследствие уравновешивания моста, образванного ими совместно с контролируемой обмоткой 2 и токоизмерительным шунтом 3, при котором выполняется равенство RzRa = RaRs, наступало бы только при максимально допустимом перегреве машины, т,е. при выбранной в качестве уставки ее температуре, а следовательно, и температуре контролируемой обмотки, Устройство работает следующим образом.

В номинальном режиме, когда ток якоря

1 отличен от нуля, а температура машины ниже допустимой, равновесие моста отсутствует, вследствие чего напряжения, подаваемые на входы нуль-органов 6 и 7 при атом также отличны от нуля, а на их выходах формируются сигналы, соответствующие логической 1, один из которых инвертором

8 преобразуется в логический О. Соотношении сигналов на входах логического элемента И-НЕ 9 определяет высокий уровень его выходного напряжения и включенное состояние исполнительного реле 10.

При реверсе или при переходе машины из одного режима работы в другой, когда ток якоря 1 проходит через нулевое значение, входные, а следовательно, и выходные напряжения нуль-органа 6 и 7 падают до нуля.

Однако входные напряжения логического элемента И-НЕ 9, как и прежде, отличаются по уровню одно от другого, вследствие чего исполнительное реле 10 остается во включенном состоянии.

Нагрев машины связан с ростом сопротивления ее обмоток. Поэтому при максимально допустимой температуре, когда наступает равновесие моста, напряжения на зажимах измерительной диагонали, т.е. на входе первого нуль-органа 6 и на его выходе снижаются до нуля, а на выходе инвертора 8 оно достигается уровня логической 1 и становится равным выходному напряжению второго нуль-органа, контролирующему наличие тока в силовой цепи.

Совпадение этих напряжений, а следовательно, и входных сигналов логического

1 Н116

Составитель А, Шилан

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Т.Малец

Редактор О.Хрипта

Заказ 3419 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 о ружлющеи среды, что обеспечивается термастабильностью трех плеч измерительного моста, Таким образом, предлагаемоя устройство осуществляет тепловую защиту маши- 5 ны постоянного тока не только в двигательном и генераторном режимах, но и при ее работе в повторно-кратковременных режимах, в динамических режимах со знакопеременными моментами нагрузки на 10 валу. Возможность регулирования уставки срабатывания позволяет без изменения конструкции испольэовать устройство для защиты машин, отличающихся широким диапазоном номинальных мощностей, клас-, 15 сом изоляции и допустимой степенью перегрева, что свидетельствует о расширении его области практического применения.

Формула изобретения

Устройство для тепловой защиты элект- 20 родвигателя постоянного тока, содержащее токоизмерительный шунт, имеющий клеммы для включения между питающей сетью и одним выводом контролируемой обмотки электродвигателя, нерегулируемый термо- 25 стабильный резистор, первый вывод которого соединен с первым выводом токоизмерительного шунта, первый нульорган, первый вход которого подключен к второму выводутокоизмерительного шунта, 30 а второй — к второму выводу нерегулируемого термостабильного резистора, исполнительное реле, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения, в него дополнительно введен второй нуль орган, логический элемент И-НЕ, инвертор и регулируемый термостабильный резистор, первый вывод которого соединен с вторым входом первого нуль-органа, а второй имеет клемму для подключения к другому выходу контролируемой обмотки, при этом вывод первого нуль-органа через инвертор, а второго нуль-органа — непосредственно„соединены с соответствующими входами логического элемента И-НЕ, выход которого подключен к исполнительному реле, вход второго нуль-органа соединен с первым выводом нерегулируемого термостабильного резистора, каждый из нуль-органов состоит из двух параллельно включенных по выходу компараторов, зти выходы я вля ются выходами своих куль-органов, инвертирующий вход первого компаратора первого нуль-органа является его первым входом и соединен с неинвертирующим входом второго компаратора первого нуль-органа, а также с инвертирующим входом второго компаратора второго нуль-органа и с неинвертирующим входом первого компаратора второго нуль-органа, неинвертирующий вход первого ком паратора первого нуль-органа соединен с инвертирующим входом второго компаратора этого нуль-органа, а инвертирующий вход первого компаратора второго нуль-органа является входом этого нуль-органа и соединен с неинвертирующим входом второго компаратора этого нуль-органа.