Устройство температурной защиты электродвигателя Советский патент 1984 года по МПК H02H7/08 

Изобретение относится .к электротехнике и может быть использовано для защиты от аварийных режимов электродвигателей переменного тока, работающих в промышленности и сельс ком хозяйстве. Известен аппарат защиты позистор ный АЗП, содержащий позисторы, подключенные к входу усилителя, к выхо ду которого подключено электромагни ное реле, управляющее атушкой . маг нитного пускателя. Позисторы при перегреве воздействуют на усилитель Электромагнитное реле отключается, отключая силовой магнитный -пускатель и электродвигатель l.. I Недостатком аппарата являются колебания напряжения источника пита ния при изменении сопротивления позис торов и колебаниях напряжения сети дребезг реле при медитенном нарастании температуры обмоток электродвигателя. Это неблагоприятно отражается на работе магнитного пускате ля и электродвигателя. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является . устройство температурной защиты электродвигателя, содержащее блок стабилизированного питания постоянного тока, выполненный на основе ба ластного конденсатора, выпрямительного моста, балластного резистора и стабилитрона, усилитель, на вход которого включены позисторы, функци нально связанный с ним исполнительный орган и выходное реле. Контакт последнего включает к отключает силов магнитный пускатель, управляющий электродвигателем 2 , Контакты выходного реле коммутируют катушку магнитного пускателя, а пусковая и стоповые кнопки - схему устройства температурной защиты. При этом пусковой ток катушки конта тора габарита составляет 7-8 А, поэтому контакты выходного реле выбраны на токи 15 А. Это нерационально, так как канушку контактора или пускателя можно коммутировать с помощь контактов пусковой и стоповой кнопо Схема имеет балластный конденсатор емкостью 1 мкФ, имеющий значительные габариты и ограничивающий ток, потребляемый схемой до 75-80 м Конденсатор меньшей емкости ставить нельзя, так как усилитель схемы и выходное реле подключены параллельн к стабилитрону блока питания и через балластный конденсатор протекает их суммарный ток. Это же послужило причиной установки в схему стабилитрона средней мощности. При изменении температуры двигателя происходит изменение сопротивления позисторов и тока, потребляемого транзисторами усилителя. Поэтому изменяется ток нагрузки стабилитрона блока питания. Так как к нему параллельно подключена вся нагрузка, то напряжение питания схемы колеблется в пределах нескольких вольт. Это снижает точность срабатывания защитного устройства. Имеет место дребезг контактов выходного реле при медленном Нарастании температуры двигателя в области срабатывания позисторов. Кроме того, вследствие разброса параметров транзисторов и тиристора схема обладает низкой чувствительносТью. Этому способствует также тр, что дифференциальный усилитель, применяемый в известной схеме, не обеспечивает релейность характеристики при изменении сопротивления позисторов в зоне срабатывания. Цель изобретения - повышение надежности устройства.: Поставленная цель достигается тем, что в устройстве температурной защиты электродвигателя, содержащем блок стабилизированного питания постоянного тока, выполненный на основе балластного конденсатора, выпрямительного моста, балластного резистора и стабилитрона, усилитель, на вход которого включены позисторы, к выходу подключена управляющая цепь тиристора, силовая цепь которого подключена параллельно источнику питания s катзлика выходного реле выполнена в виде герконового реле и включена последовательно в коллекторную цепь входного транзистора усилителя, к эмиттер-коллекторному переходу которого параллельно подключен вновь введенйый стабилитрон. На чертеже показана электрическая схама устройства температурной защиты электродвигателя. Устройство содержит блок 1 питания, вьшолненный на основе балластного конденсатора 2, разрядного резистора 3, подключенного параллельно балластному конденсатору, выпрями3тельного моста-4, к выходу -которого подключен сглаживающий конденсатор балластного резистора 6 и стабилитрона 7. Блок питания включен послед вательно с пусковой 8 и стоповой 9 кнопками. К его выходу, т,е. параллельно стабилитрону 7, подключено выходное герконное реле 10, включенное последовательно с параллельно соединенными между собой усилителем 11 и дополнительным стабилитроном 12 блока 1 питания. Усилитель 11 вьшолнен на основе транзистора 13, диода 14 температурной стабилизации и резисторов 15-21 и двух четырехвходовых.элементов 22 и 23 логической микросхемы. На вход усилителя, т.е.. в цепь эмиттера тран зистора включены позисторы 24 и 25, закрепленные на лобовых частях элект родвигателя 26, подключенного к сети трехфазного переменного тока с помощью силовых контактов 27, управляемых катушкой 28 магнитного пускателя. К двум объединенным входам элемента 23 логической микросхемы пЪдключены резисторы 29 и 30 и стабилитрон 31 узла, реагирующего на чрезмерное снижение напряжения сети. Четыре объединенных входа элемента 2 соединены с эмиттером транзистора 13 а выход этого элемента соединен с одним из входов элемента 23, четвертый вход которого соединен с коллект ром транзистора 13, Выход элемента 23 через диод 32 соединен с управл яющим .переходом тиристора 33 малой мощност входящего совместно с диодом 32 в со тав исполнительного органа. Тиристор 33 анодом подключен к плюсу стабилитрона 7 блока питания, а катодом - к минусу стабилитрона 7. Устройство температурной защиты электродвигателя работает следующим образом. При нажатии на пусковую кнопку 8 на стабилитроне 7 блога питания появ ляется напряжение и герконное выходное реле 10 срабатывает, .замыкая свои замыкающие контакты в цепи каTyttiKK 28 магнитного пускателя. После ний срабатывает, замыкая силовые кон такты 27 в цепи статора электродвигателя 26. Катушка выходного реле 10 включена последовательно с усилителем. При отсутствии перегрева на объединенные входы элемента 22 с позисторов 24 и 25 поступает потенциал 29 НИЗКОГО уровня, соответствующий логическому нулю. Следовательно, на четвертьй вход элемента 23 поступает ло-гическая единица. На первьй вход этогЬ же элемента поступает логическая единица с коллектора транзистора 13, который остается закрытым при сопротивлении позисТоров, пpeвышaюD eм . 80 Ом, а на второй и третий входы, которые объединены, поступает логическая единица с делителя напряжения, созданного резисторами 29 и 30 и стабилитроном 31. Делитель служит для отключения электродвигателя при чрезмерном снижении напряжения сети. Следовательно,в исходном состоянии схемы, когда двигатель не перегорит, на четыре входа элемента 23 поданы четыре логических единицы. Поэтому на его выходе имеем логический нуль, тиристор 33 закрыт. При появлении логического нуля хотя бы на одном входе.элемента 23 на его выходе появляется логическая единица,на управляющий переход тиристора поступает высокое напряжение, и тиристор открывается, шунтируя стабилитрон 7 блока 1 питания, что приводит к обесточиванию катушки герконного выход- ного реле, отключению магнитного пускателя и электродвигателя. Это происходит при возникновении аварийной ситуации: перегреве электродвигателя, обрыве цепи позисторов, коротком, замыкании цепи позисторов, чрезмерном снижении напряжения сети (например, ниже 0,75 Уь ). При коротком замыкании в цепи позисторов или при сопротивлении позисторов менее 80 Ом падение напряжения на диоде термостабилизации 14 и резисторе 15 становится больше падения напряжения на эмиттер-базовом переходе транзистора 13, он открывается и на первый вход элемента 23 поступает логический нуль. На его выходе появляется логическая единица, тиристор 33 открывается, шунтируя блок питания схемы, выходное реле 10 обесточивается, обесточи вается катушка магнитного пускателя 28J электродвигатель 26 отключается от сети. При перегреве электродвигателя или обрыве цепи позисторов повышается потенциал, поступающий на объединенные входы элемента 22, что равносильно подаче на эти входы логической единицы. Сигнал инвертируется, и на

УСТРОЙСТВО ТЕМПЕМТУРНОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее блок стабилизированного питания постоянного тока, выполненный на основе балластного: конденсатора, выпрямительного моста, балластного резистора и стабилитрона, усилитель, на вход которого включены пози.сторы, a к выходу подключена, управляющая цепь тиристора, силовая цепь которого подключена параллельно источнику питания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства в работе кетущкз выходного реле выполнена в эиде герконо вого реле и включена последовательно в коллекторную цепь входного транзис(Л тора усилителя, к эмиттер-коллекторному переходу которого параллельно подключен вновь введеннвй стаби- литрон. ГС QO СО to СО