Устройство контроля сопротивления изоляции и сушки обмоток электродвигателя
Владельцы патента RU 2446546:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)
Изобретение относится к области электротехники, предназначено для контроля сопротивления изоляции обмоток электродвигателя и сушки его обмоток токами нулевой последовательности при снижении сопротивления ниже заданного уровня. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в увеличении ресурса электродвигателя и сокращении времени его простоев за счет обеспечения контроля сопротивления изоляции и своевременной сушки обмоток электродвигателя благодаря использованию в предлагаемом устройстве дифференциального трансформатора тока нулевой последовательности, выполненного с дополнительными катушками для повышения чувствительности при регистрации токов утечки во время сушки, а также усилителя, дополнительного электромагнитного исполнительного органа и конденсаторов. Дополнительный электромагнитный исполнительный орган подключает обмотки электродвигателя при снижении сопротивления токам утечки ниже заданного уровня к указанным конденсаторам и отключает их после достижения необходимого уровня сопротивления. Цепь из V, R, VD необходима для индикации сушки, кнопка SB1 позволяет принудительно проверить сопротивление изоляции, и при его низком значении включается сушка обмоток. 1 ил.
Предлагаемое изобретение относится к области электротехники и предназначено для контроля сопротивления изоляции электродвигателя и сушки его обмоток токами нулевой последовательности при снижении сопротивления изоляции.
Известны устройства сушки обмоток двигателей различного принципа действия. Они позволяют проводить сушку обмоток электродвигателя при отключении двигателя от электроустановки или при демонтаже двигателя [1]. Также известны устройства контроля сопротивления изоляции двигателя, отключающие двигатель от сети при снижении сопротивления изоляции [2]. Отключение двигателя от сети выполняют и устройства защитного отключения [3] при появлении токов утечки за счет снижения сопротивления изоляции. Однако при пониженном сопротивлении изоляции работоспособность двигателя еще сохраняется, а процесс сушки происходит за счет нагрева двигателя при работе. Поэтому такие устройства увеличивают время простоя, при котором происходит сушка изоляции, не поддерживают автоматически сопротивление изоляции на заданном уровне.
Предлагаемое устройство предназначено для контроля сопротивления изоляции электродвигателя и сушки его обмоток токами нулевой последовательности при снижении сопротивления изоляции без отключения электродвигателя от схемы управления и демонтажа.
Техническим результатом изобретения является увеличение ресурса электродвигателя и сокращение времени простоев за счет контроля сопротивления изоляции и своевременной сушки изоляции без отключения двигателя от схемы управления и его демонтажа.
Это достигается тем, что предлагаемое устройство, содержащее дифференциальный трансформатор токов нулевой последовательности, к вторичной обмотке которого подключен электромагнитный исполнительный орган, воздействующий на ключ, отличается дополнительными катушками дифференциального трансформатора для повышения чувствительности при регистрации токов утечки во время сушки; усилителем; дополнительным исполнительным органом; конденсаторами для того, чтобы дополнительный электромагнитный исполнительный орган подключал обмотки электродвигателя при снижении сопротивления токам утечки ниже заданного уровня к конденсаторам и отключал их после достижения необходимого уровня сопротивления.
Указанные существенные признаки обеспечивают появление у заявленного устройства новых свойств, отличных от прототипов. Это наличие дополнительных катушек в дифференциальном трансформаторе, усилителя, исполнительного органа, конденсаторов, образующих источник токов нулевой последовательности. Эти отличия ведут к достижению поставленной цели, что является доказательством их существенности.
Таким образом, предложенное техническое решение соответствует критерию «существенные отличия» и обеспечивает достижение положительного эффекта, обозначенного целью изобретения.
Других известных технических решений с подобными существенными признаками заявителем не обнаружено.
На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема устройства контроля и сушки обмоток электродвигателя. Устройство содержит электродвигатель М; дифференциальный трансформатор, образованный сердечником 11, первичными обмотками 1, 2, 3, 4, вторичной 9 и дополнительными 5, 6, 7, 8; исполнительный орган К1; дополнительный исполнительный орган К2; усилитель У; конденсаторы одинаковой емкости С1..С3, образующие источник токов нулевой последовательности; кнопку SB1; светодиод V; резистор R; диод VD.
Работает устройство следующим образом. При работе электродвигателя напряжение подается на него через контакты исполнительного органа К1. Если сопротивление изоляции снизилось, но еще не достигло минимально допустимого значения срабатывает исполнительный орган К2 и замыкает свои контакты. Конденсаторы С1..С3 подключаются к двигателю, но не влияют на его работу. После отключения схемой управления двигателем питания, по нему продолжают протекать токи нулевой последовательности через конденсаторы С1..С3, двигатель остается нагретым, происходит сушка его обмоток. В это время ток утечки контролируется с помощью обмоток 5, 6, 7, 8. Они содержат большее по сравнению с обмотками 1, 2, 3, 4 число витков. Это необходимо для обеспечения большей чувствительности, т.к. сушка происходит малыми токами. Когда сопротивление обмоток повысится, исполнительный орган К2 отпустит и разомкнет свои контакты, сушка прекратится.
Если при подаче напряжения со схемы управления двигателем сопротивление изоляции двигателя снизится ниже минимально допустимого значения, срабатывает исполнительный орган К1, отключит двигатель. Одновременно срабатывает и исполнительный орган К2, включая режим сушки.
При необходимости можно поверить сопротивление изоляции на неработающем двигателе, нажав кнопку SB1. При наличии больших токов утечки ввиду малого сопротивления изоляции возникнет напряжение в обмотке 9, сработает исполнительный орган К2 и включит режим сушки.
Цепь из элементов V; R; VD необходима для сигнализации о протекании сушки обмоток. При замкнутых контактах исполнительного органа К2 напряжение на конденсаторе поступает на эту цепь, по ней течет ток, горит светодиод V.
Таким образом, устройство контролирует сопротивление изоляции электродвигателя и при необходимости проводит сушку обмоток.
Источники информации
1. Патент РФ №2266603 от 22.04.2004. Устройство для сушки изоляции обмоток электродвигателей.
2. Патент UA №2003021652 от 23.12.2003. Устройство защиты электродвигателя и приводимого оборудования.
3. Монаков В.К. УЗО. Теория и практика. - М.: Энергосервис, 2007. - 368 с.
Устройство контроля сопротивления изоляции и сушки обмоток электродвигателя, содержащее дифференциальный трансформатор тока нулевой последовательности, к вторичной обмотке которого подключен электромагнитный исполнительный орган, воздействующий на ключ, отличающееся тем, что используются дополнительные катушки в дифференциальном трансформаторе для повышения чувствительности при регистрации токов утечки во время сушки; усилитель; дополнительный исполнительный орган; конденсаторы для того, чтобы дополнительный электромагнитный исполнительный орган подключал обмотки электродвигателя при снижении сопротивления токам утечки ниже заданного уровня к конденсаторам и отключал их после достижения необходимого уровня сопротивления.
