Устройство для тепловой защиты асинхронного электродвигателя Советский патент 1985 года по МПК H02H5/04 

ел

О)

Изобретение относитсяк системам .и устройствам защиты асинхронных электроприводов, преимущественно к устройствам для тепловой защиты асинхронных элект зодвигателей.

Анализ причин аварий асинхронных алектродзигателей показывает, что значительное число аварий возникает вследствие перегрузок электродвигателей или нарушений условий их охлаждения, приводящих к выходу из строя обмоток двигателей или нарушения их изоляции.

Цель изобретения - повыщение чувствительности тепловой защиты асинхрюнных электродвигателей.

На чертеже показана электрическая схема пред;1агаемого устройства защиты, а также схема его присоединения к защищаемому электродвигателю.

В разрыв одной из фаз питающих электродвигатель 1 устанавливается источник 2 постоянной составляющей рабочего тока выполненный на несимметрично соединённых диодах. Последовательно с источником 2 включается измерительный резистор 3, выполненный в виде щунта. Резистор 3 соединен с блоком 4 выделения постоянной составляющей падения напряжения, выход которого присоединен к инвертирующему .входу дифференциального усилителя 5. Пеинвертирующий вход усилителя 5 соединен с BbixojiOM буферного усилителя 6, вход которого через выпрямитель 7 соединен с источником 2 постоянной составляющей. Блок 4 выделения, постоянной составляющей падения напряжения содержит два операционных усилителя 8 и 9, входы ко тормк соединены с измерительным резистором 3 через резистор 10 и конденсатор 11. Выходы усилителей 8 и 9 соединены с входами дифференциального усилителя 12, выход которого через фильтр 13 низких частот соединен с входом усилителя 5. Исполнительным элементом устройства является пороговый элемент 14, соединенный входом с выходом дифференциального усилителя 5, а выходом через диод 15 - с исполнительным реле 16

Устройство работает следующим образом.

При протекании рабочего тока электродвигателя 1 через диоды источника 2 постоянной составляющей, на указанных диодах создается падение напряжения, величина которого опреде ляется величиной рабочего тока двигателя 1, типом применяемых диодов и их рабочей температурой. Поскольку включение хшодов источника 2 несимметричное, то для различных полупериодов сетевого напряжения различным будет и падение напряжения на лиодах источника 2. В результате в рабочий ток двигателя вводится несимметрия, величина которой состаляет OKcvro 1% величины среднею тока двигателя 1. Указанная несимметрия эквивалентна введению в рабочий ток постоянной составляющей от внещнего источника постоянного тока. При этом падения напряжений на активном сопротивлении обмотки двигателя 1, измери(..тельном резисторе 3, а также на активном сопротивлении питающих проводов и обмотки питающего трансформатора также содержат постоянную составляющую.

При вьщелении постоянной составляющей падения напряжения на резисторе 3 используется блок 4 выделения постоянной составляющей . Сумма падений напряжений постоянного и переменного тока на резисторе 3 через резистор 10 подается на вход усилителя 8, в то время как на вход усилителя 9 через конденсатор 11 подается только переменная состаляющая. Усилитель 12 осуществляет вычитание сигнала усшттеля 9 из выходного сигнала усилителя 8, При равенстве коэффигшентов передачи уси;гителей 8 и 9 выходной сигнал усилителя 9 пропорционален постоянной составля ющей падения напряжения на резисторе 3. Для подавления пульсаций сигнала, получаемого с выхода усилителя 9, используется фильтр 13 низких частот. Таким образом, на неинвертирующий вход усилителя 5 подается сигнал среднему значению постоянной составляющей падения напряжения на измерительном резисторе 3. На неинвертирующий вход усилителя 5 подается выходной сигнал буферного усилителя 6, вход которого связан с источником 2 постоянной составляющей через выпрямитель 7. В результате на указанном входе усилителя 5 присутствует сигнал, пропорциональный среднему з(|ачению величины постоянной составляюпдей, создаваемой источником 2.

При разогреве двигателя I (например вследствие возникшей перегрузки) начинает расти величина активного сопротивления обмоток. При этом величина среднего тока, потребляемого элект юдвигателем, практически остается постоянной (вследствие малой величины активного сопротивления/ двигателя по сравнению с его полным сопротивлением), а постоянная составляющая рабочего тока }тиеньщается. В соответствии с увеличением . активного сопротивления обмотки уменьшается величина постоянной составляющей падения напряжения не резисторе 3. В то же время среднее значение постоянной составляющей, создаваемое источником 2, остается ггостоян ным (ввиду неизменности среднего тока, потребляемого двигателем). В результате изменяется величина выходного сигнала усилителя .S.

При соответствующем выборе коэффициентов передачи буферного усилителя 6 и блока 4 выделения постоянной составляющей при достижении температурой обмотки двигателя 1 заданного значения (соответственно ее сопротивлением также заланного значения), выходной сигнал усилителя 5 изменяет и полярность, что приводит к срабатыванию порогового элемента 14 и соответственно реле 16.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ АСИНХТОННОГО ЭЛЕКТЮДВИГАТЕ ЛЯ, содержащее источник постоянной составляющей рабочего тока обмоток электродвигателя, выполненный в виде несимметрично включенных встречно параллельных диодов, включенных в разрыв одной из питающих фаз электрюдвигателя, и блок выделения постоянной составляющей падения напряжения, связанные с исполнительным реле, отличающееся тем, что, с целью повыщения чувствительности защиты, оно дополнительно снабжено измерительным резистором j дифференциальным усилителем и пороговым элементом, соединенным входом с выходом дифференциального усилителя, а вЬ1ходом - с исполнительным реле, причем входы дифференциального усилителя соединены с блоком выделения постоянной составляющей падения напряжения, вход которого присоединен к измерительному резистору, включенному последовательно с источником постоянной состав(Л ляющей рабочего тока.