Устройство для тепловой защиты электрических машин и аппаратов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 542290

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04. 10. 74 (21) 2064378/07 с присоединением заявки №(23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.01,77Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания17.03.77

pi) м. к, Н 02 Н 5/04

Гасударственный комитет

Совета Министрав СССР

llo делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316. 925 (088,8 ) А, П.- Казимир, и К. A. Шаповал (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства Северо-Запада. (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОИ ЗАЩИТЫ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН И АППАРАТОВ

Изобретение относится к области энергетики, в частности касается зашиты электрических машин и аппаратов, широко применяемой во многих областях промышленности, в том числе и в сельскохозяйственном производстве.

Известны устройства тепловой защиты, используемые в электротехнических установках для зашиты изоляции электрических машин и аппаратов при ненормальных ре- 1О жимах их работы(11.

Из известных устройств тепловой зашиты наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство тепловой за- у шиты, состоящее из источника оперативного питания, термодатчиков температуры обмоток, подключенных через пороговый элемент к исполнительному органу (2).

Такое устройство тепловой защиты î предполагает отключение электрических машин и аппаратов при нагреве изоляции их обмоток до предельно допустимого значения температуры. Однако действительное отключение защищаемого оборудования 25 этим устройством тепловой защиты происходит со значительным запаздыванием, вследствие тепловой инерции обмоток, термодатчиков, а также инерционности исполнительного органа, и поэтому зашиты от опасного перегрева фактически нет. Имеющее место превышение температуры снижает срок службы изоляции обмоток, вызь1вая ее ускоренное тепловое старение.

Цель изобретения - повышение точности и надежности срабатывания зашиты за счет использования скорости изменения температуры.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстые тепловой зашиты, содержащем источник оперативного питания и термодатчики температуры обмоток, подключенные через пороговый элемент к исполнительному органу, дополнительно к термодатчикам параллельно к существующему подключены еше два пороговых элемента (например, триггеры Шмитта), выход одного из которых через последовательно соединенные формирователь и логические элементы "И" и "ИЛИ", а дру54 2290

1d ся. гой — через вторые входы элементов "И" и "ИЛИ" присоединены к исполнительному органу.

На чертеже приведена схема устройства для тепловой зашиты электрических машин и аппаратов.

Устройство содержит термодатчики 13 температуры обмоток, пороговые элементы 4 — 6, формирователь 7, логические элементы 8, 9, исполнительный орган

10 и источник оперативного питания.

Те р мо датчики 1-3 температуры обмоток, встраиваемь.;е в обмотки электрических машин или аппаратов по одному на фазу, могут быть с положительным или атрицательным коэффициентом температурного сопротивления. В качестве трех параллельно включенных пороговых элементов используются триггеры Шмитта, пороги срабатывания которых настроены на три различных уровня падения напряжения в цепи термодатчиков 1-3 температуры обмоток, определяющиеся классом защищаемой изоляции, тепловой инерцией термодатчиков, защищаемого объекта и инерционностью исполнительного органа. Выход триггера Шмитта 5 через последователь но соединенные формирователь 7 и логические элементы "И" 8 и "ИЛИ" 9, а выходы триггеров Шмитта 4 и 6 через вторые входы соответственно элементов "И"

8 и "ИЛИ" 9 присоединены к исполнительному органу 10.

При отсутствии перегрева в обмотках защищаемой электрической машины или аппарата падения напряжения в цепи термодатчиков 1-3, поступающие на входы триггеров 4-6, имеют такое значение, при котором не вызь вают срабатывание последних. Резкое же повь;шение температуры обмоток к величине предельно допустимой для данного класса изоляции изменяет сопротивление термодатчиков 1-3 настолько, что вызывает срабатывание триггера 5, настроенного на низший уровень падения напряжения. При этом сит нал от триггера 5 поступает через формирователь

7 на логический элемент "И" 8.

При недопустимой скорости повышения температуры обмоток срабатывание тритгера 4 происходит раньше, чем исчезнет сигнал с выхода формирователя 7. Одновременная подача сигналов от триггера 4 и формирователя 7 на входы логического элемента ".И" 8 приводит к срабатыванию исполнительного органа 10 устройства тепловой зашиты. В случае медленного повышения температуры обмоток cpGбатывание триггера 4 происходит после того, как исчезнет сигнал на выходе формирователя 7, и поэтому никакого сит нала на исполнительный орган 10 не последует. Отключение защищаемого оборудования в этом случае происходит при достижении обмотками предельно допустимой температуры для данного класса изоляции, на которую настроен порог срабатывания триггера 6, сигнал от которого на отключение исполнительного органа поступает через элемент "ИЛИ" 9.

Предлагаемое устройство позволяет производить тепловую защиту электрических машин и аппаратов от опасного перегрева изоляции обмоток в аварийных режимах и перегрузках как при быстрых, так и при медленных скоростях повышения ее температуры.

Использование новых элементов — дополнительных пороговых элементов выгодно отличает предлагаемое устройство тепловой зашиты от указанного прототипа, так как более точно и надежно защищает изоляцию от перегрева за счет использования скорости изменения температуры защищаемой изоляции. В результате значительно снижается выход электродвигателей из строя, который в настоящее время в сельскохозяйственном производстве составляет

25-30% в год от числа эксплуатируюшихФормула изобретения

Устройство для тепловой зашиты электрических машин и аппаратов, содержащее источник оперативного питания, термодатчики температуры обмоток., подключенные через пороговый элемент (например, триггер Шмитта) к исполнительному органу, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности срабатывания устройства защиты за счет использования скорости изменения температуры защищаемой изоляции, к термодатчикам температуры подключены дополнительно два триггера Шмитта, выход одного из которых через последовательно соединенные формирователь и логические элементы "И и "ИЛИ", а выход другого через вторые входы элементов "И" и "ИЛИ" присоединены к исполнительному органу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. свид. СССР Л 152497, кл.

Н О2 Н 7/08, 1962 г. (аналог).

2. Сапун Г. А. "Защита асинхронных электродвитателей от перегрузки", Минск, 1965 г., стр. 89 рис. 29 (прототип).

ЛЭ

Составитель Л. Васькова

Редактор В. Фельдман Техред Q. Дуговая Корректор В. 3орина

Заказ 5996/34 Тираж 88 2 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4