Устройство для температурной защиты электродвигателя Советский патент 1984 года по МПК H02H5/04 H02H7/85 

1 Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для температурной защиты обмоток электродвигателей переменного тока. Известно устройство, в котором позисторы, наложенные на три фазные обмотки статора электродвигателя, яв ляются теплочувствительной частью схемы триггерногр усилителя постоянного тока, состоящего из двух транэисторов и резисторов. Если электродвигатель не перегревается, сопротивление поэисторов мало, первыйИЗ транзисторов закрыт, а второй открыт, катушка выходного реле усипителя обтекается током и .магнитный пускатель двигателя включен. При перегреве электродвигателя сопротивление прзисторов резко возрастает, второй .транзистор открывается, а первый закрывается. Катушка реле теряет питание и магнитный пускатель отключает дв 1гатель от сети.1 } Недостатком устройства является малоэффективность защиты при больших скоростях нарастания температуры обмоток двигателя. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее источник питания, термодатчики, установленные ,на обмотках электродвигателя и включенные на вход блока управления, на выход которого подключен исполнитель ный орган - тиристор. Блок уцравлени выполнен в виде ключа, содержащего два транзистора, эмиттеры которых по ключеды через резистор к источнику питания,.база одного из транзисто .ров подключена через делитель напря жения к тому же источнику питания, коллектор - к катоду тиристора, а ба за другого транзистора - к средней точке делителя, образованного термодатчиками и резистором, а его коллек тор - к управляющему электроду тирис . Недостатками устройства являются значительная динамическая погрешност Д9 дин позйсторов при больших скоростях нарастания температуры обмоток и малоэффективность защиты при обрыве провода в фазной обмотке элек родвигателя. Йозисторы обеспечивают необходим .точность слежения за нагревом электродвигателя только в нормальны режимах, т.е. при медленном нагреве 0 двигателя из-за нарушения вентиляции, постепенного увеличения механической нагрузки, длительного снижения напря.жения сети и т.п., т.е. при очень низких скоростях нарастания температуры обмоток. Однако довольно частО электродвигатели переменного тока, например подъемно.-Транспортных механизмов,могут работать врежимах затяж- : ного пуска, стопорения, выпадания фазы, нерегулярной разности температур среды в месте установки двигателя и т.п. В этом случае имеет место быстрое изменение температуры обмотки. В режиме короткого замыкания электродвигателя скорость роста температуры обмотки равна . При большой скорости роста температуры -обмотки температура позистора существенно отстает от нее. Установившееся .значение динамической погрешности .измерения температуры при скорости нагрева электродвигателя 5°С/с для разных типов позйсторов равна примерно . Из-за этой погрешности позисторы не .в состоянии обеспечить необходимую -точность слежения за нагревом обмоток электродвигателей в режимах, отличающихся от нормальных. Цель изобретения - повышение быстро действия при больших скоростях нарастания температуры и при обрыве провода в фазньк обмотках. Поставленная цель достигается тем, что устройство для температурной защиты электродвигателя, содержащее три последовательно включенные термодатчика, установленные на обмотках электродвигателя, первый источник питания, электронный ключ, исполнительНое реле, первый и второй резисторы, первый регулируемый резистор, первый и второй диоды, оно снабжено первым и вторым датчиками тока, усилителем на транзисторе, вторым источником питания, вторым и третьим регулируемыми резисторами, при этом датчики тока установлены в фазных проводах сети, а минусовые выводы этих датчиков подключены через первый регулирую мый резястор к базовому выводу усилителя на транзисторе, эмиттерньй вывод Которого подключен к первому выводу термодатчиков и первому выводу исполнительного реле, а коллекторный вывод через второй вновь введенный регулируемый резистор - к минусу перво го источника питания, второй вывод исполнительного реле подсоединен к кoллeктopнo fy выводу электронного ключа и через третий вновь введенный резистор - к минусу второго вновь введённого источника питания, причем первый источник питания входами подключен к двум, фазам-сети, а второй к двум другим фазам сети, а плюсовые выводы вьшеуказанных источников . объецянены и подключены к второму выводу тер одатчиков, эмиттерному вы воду электронного ключа, базовый вывод которого подключен к точке сое динения первых выводов первого и вто рого резистора, а второй вывод первого резистора объединен с анодом первого диода и подключен к плюсовом выводу первого датчика тока, а второй вывод второго резистора объед иен с анодом второго диода и подключен к плюсовому ВЫВОДУ д-атчика тока, при этом катоды вьпиеуказанных диодов объединены и подключены к точке соединения выводов электронног ключа И термодатчиков. На чертеже дана принципиальная схема устройства. . Схема содержит усилитель 1 на транзисторе, электронный ключ 2, пер вьй и второй источники питания 3,4, содержащие полупроводниковый выпрямитель, стабилитрон, а для ограничения тока со стороны питающей сети конденсатор. Между полюсом источников питания и эмиттером усилителя на транзистор присоединена цепь термодатчиков (позисторов), 5,6,7 установленных на каждой обмотке электродвигателя. Для получения сигнала, пропорционального току двигателя, устанавлива ся первый и второй датчики тока 8 и фаз А и С двигателя с выходным сигналом постоянного тока. В качестве датчиков тока использу ется трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь соответствующей фазы, а вторичная об .мотка с параллельно подсоединенным регулируемым сопроти1влением подключена к полупроводниковому выпрямител К полюсам датчиков тока 8 и 9 подсое динены аноды (первого и второго) дио дов 10 и 11, катоды которых подключ ны к полюсам источников питания 3 и 4. Минусы датчиков тока 8 и 9 образуют общую точку, которая соединена через первый регулируемый резнетор 12 с базовым выводом усилителя на транзисторе 1. Общая точка реййСтивного делителя, содержащая первьй и второй резисторы .13 и 14, .подключена к базовому выводу электронного ключа, исполнительное реле 15, второй и третий регулируемые резисторы 16 и 17. При подаче напряжения в сеть по цепи: полюс источников пит.ания, позисторы 5,6 и-7, исполнительное реле 15, третий р.егулируемый резистор 17, минус источникапитания, срабатывает исполнительное реле, которое своими нормальн.о открытыми кон-. тактами подготавливает цепь для включения магнитного пускателя (контактора, не показанного на схеме). В этом случае сопротивление всех позисторов минимально и с помощью резис тора. 1 7 можно отрегулировать ток срабатывания исполнительного реле. Так. как позисторы включены.последовательно, то одновременно осуществляется контроль целостности цепи температурных датчиков. Если ток двигателя равен «нулю, то напряжение подаваемое на базовый 1ВЫВОД усили.теля на транзисторе 1 от датчиков тока 8 и 9 тоже равно нулю. После включения электродвигателя с помощью . магнитного пускателя на базовый вывод усилителя на транзисторе от датчиков тока 8 и 9 подается управляющий сигнал, пропорциональный сумме токов фаз А и С. При минимальном токе и небольших перегрузках (например, до 2Эц ), когда скорость нарастания температуры мала, по цепи позисторов 5,6 и 7 протекает ток на вызывающий, их саморазогрева. Этот ток состоит из 2-х составляющих, первой, не зависящей от скорости нарастания температуры, определяемой током срабатывания исполнительного реле 15 от источника питания 4, второй, зависящей пропорционально от суммы токов фаз А и С, определяемой током коллекторного вывода, усилителя на транзисTopie OT источника питания 3. При больших перегрузках,например, больше 21н, когда скоростьнарастания температуры обмоток заметно увеличивается и динамическая йогрешность позисторов также увеличивается, вторая составляющая тока позисторов возрастает пропорционально сумме токов фаз А и С двигателя за счет этого происходит дополнительный нагрев позис

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее три последовательно включенные термодатчика, установленные на обмотках электродвигателя, первый источник питания, электронный ключ, исполнительное реле, первьм и второй резисторы, первый регулируемый резистор, первый и второй диоды, отличающееся тем, что, с целью повьшения быстродействия при больших скоростях нарастания температуры и при обрыве провода в фазных обмотках qHo снабжено первым и вторым датчиками тока, усилителм на транзисторе, вторым источником питания, вторым и третьим регулируемыми резисторами, при этом датчики тока установлены в фазных проводах сети, а минусовые вывода этих датчиков подключены через первый регулируемый резистор к базовому выводу усилителя на транзисторе, эм1гтерный вывод которого подключен к первому выводу термодатчиков и первому выводу исполнительного реле, а коллекторный вывод через второй вновь введенный регулируемый резистор - к минусу первого источника пита ния, второй вывод исполнительного реле подсоединен к коллекторному выводу электронного ключа и через третий вновь введенный резистор к минусу второго вновь введенного источника питания, причем первый источник питания входами подключен к двум фазам сети, а второй к двум другим фазам сети, а плюсовые (Л выводы вышеуказанных источников объединены и подключены к второму выс воду термодатчиков, эмиттерному выводу электронного ключа, базовьп вывод которого подключен к точке соединения первых выводов первого и второго резистора, а второй вывод первого резистора объединен с анодом перэо У1 ел вого, диода и подключен к плюсовому выводу первого датчика тока, а второй вывод второго резистора объединен с анодом второго диода и подключен к плюcoвo fy выводу второго датчика тока, при этом катоды вышеуказанных диодов объединены и подключены к точке соединения выводов электронного ключа и термодатчиков.